Sustentabilidade do cultivo multitrófico integrado de tambaqui (Colossoma macropomum) e camarão branco do pacífico (Penaeus vannamei)
| dc.contributor.advisor | Silva, Gustavo Henrique Gonzaga da | |
| dc.contributor.advisormail | gustavo@ufersa.edu.br | |
| dc.contributor.author | Rebouças, Renata Bezerra Gomes | |
| dc.contributor.referee1 | Silva, Gustavo Henrique Gonzaga da | |
| dc.contributor.referee2 | Bessa Júnior, Ambrosio Paula | |
| dc.contributor.referee3 | Ribeiro, Karina | |
| dc.contributor.referee4 | Flickinger, Dallas Lee | |
| dc.contributor.referee5 | Gomes, Carlos Henrique Araújo de Miranda | |
| dc.coverage.spatial | Mossoró | |
| dc.date.accessioned | 2025-06-24T12:00:33Z | |
| dc.date.available | 2025-06-24T12:00:33Z | |
| dc.date.issued | 2023-12-23 | |
| dc.description.abstract | A aquicultura vem crescendo rapidamente e tem potencial de ultrapassar a pesca extrativista nos próximos anos. Embora com inúmeros benefícios sociais e econômicos, o pilar ambiental pode ser comprometido se não houver uma destinação adequada de resíduos e efluentes gerados pela atividade aquícola. Assim, torna-se essencial utilizar sistemas e práticas de cultivo que permitem elevar a produção aquícola de forma sustentável, frente ao aumento da atividade e consumo de pescado. Nesse contexto, temos despontando com os sistemas tradicionais de monocultivo, os sistemas de Aquicultura Multitrófica Integrada (AMTI). Enquanto que os sistemas de monocultivo cultivam apenas uma espécie para a produção, o AMTI combina diferentes espécies e níveis tróficos no mesmo sistema de cultivo, onde uma espécie complementa a outra. Todavia, mensurar a sustentabilidade e potencial de impacto pode variar de acordo com os sistemas e práticas de cultivo. Neste contexto, um instrumento adequado para avaliar a sustentabilidade de um sistema são os conjuntos de indicadores, os quais medem aaquicultura responsável, podendo qualificar, quantificar e mensurar os sistemas de aquicultura. Embora a produção de organismos aquáticos em sistemas AMTI esteja crescendo no Brasil, são poucos os estudos que avaliaram a sustentabilidade desse sistema. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo principal avaliar a sustentabilidade do sistema multitrófico integrado em relação ao monocultivo, por meio de um conjunto de indicadores zootécnicos, econômicos e ambientais, tendo como modelo o policultivo de tambaqui (Colossoma macropomum) e camarão branco do Pacífico (Penaeus vannamei). Os tambaquis e camarões foram cultivados por 218 dias em tanques de alvenaria numa região semi-árida do Nordeste brasileiro. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos e três repetições, totalizando doze unidades experimentais. Foram avaliados quatro sistemas de cultivo: monocultivo de peixe (TC0: 3 peixes.m-2 ) e AMTI com peixe e camarão em três densidades de camarão (TC5: 3 peixes.m-2 e 5 camarões.m-2 ; TC10: 3 peixes.m-2 e 10 camarões.m-2 ; TC15: 3 peixes.m-2 e 15 camarões.m-2 ). Parâmetros de qualidade de água e crescimento foram obtidos durante todo o período. Para avaliar a sustentabilidade econômica e ambiental, foram utilizados 23 indicadores (10 econômicos e 13 ambientais) a fim de representar os aspectos principais do sistema. Os indicadores foram calculados utilizando os dados de produção do experimento realizado e posteriormente procedeu-se para uma simulação de fazendas hipotéticas. Além disso, avaliamos as taxas de sedimentação de nutrientes e material particulado e o fluxo dos gases de efeito estufa (GEE) dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O). Três coletas (C0, C1 e C2) foram realizadas para quantificar o sedimento e nutrientes gerado nos sistemas de produção e para identificar e quantificar os fluxos ebulitivos e difusivos dos GEE’s. Em geral, as variáveis limnológicas qualidade de água mantiveram-se próximos ao ideal para a atividade. Na dimensão ambiental, o sistema TC0 foi o menos sustentável apresentando a menor média entre os índices (0,52), enquanto que o sistema TC15 apresentou a melhor média entres os índices (1,00). Já quesito ambiental, o sistema TC0 foi mais sustentável quando comparado aos demais (0,94). As emissões dos GEE’s seguiram padrões semelhantes nos diferentes tratamentos. Houve variações nos fluxos de CH4, CO2 e N2O. O CO2 teve a maior contribuição em todos os tratamentos, com médias negativas indicando absorção do gás nos dois sistemas de cultivo. O N2O teve maior contribuição nos tratamentos com maior densidade de camarão, enquanto o V CH4 apresentou baixos valores de emissão, sendo maior no tratamento com maior densidade de camarão. Já os valores médios da taxa de sedimentação de material particulado e dos nutrientes, não apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos ao longo do período de cultivo, exceto para a taxa da amônia e carbono orgânico total que apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos na última coleta. Em análise geral, há sustentabilidade ambiental no monocultivo de tambaqui e cultivo AMTI de tambaqui e camarão. Nossos resultados indicam que os sistemas AMTI demonstraram um maior potencial de emissão de gases em comparação com o monocultivo, especialmente à medida que a densidade de estocagem aumentou. Do mesmo modo, as taxas de sedimentação de nutrientes e material particulado podem ser influenciadas pelo aumento da densidade de cultivo e tempo de estocagem. Outro aspecto relevante que constatamos é que os camarões, como organismos bentônicos, ao revolverem o substrato, podem acelerar na liberação de gases de efeito estufa para a coluna d'água, no entanto, os mesmos não influenciaram no aumento das taxas de sedimentação nos sistemas multitróficos. | |
| dc.description.abstract2 | Aquaculture has been growing rapidly and has the potential to surpass extractive fishing in the coming years. Despite numerous social and economic benefits, the environmental aspect may be compromised without proper disposal of waste and effluents generated by aquaculture activities. Therefore, it is essential to employ cultivation systems and practices that allow for sustainable aquaculture production, given the increasing activity and fish consumption. In this context, Integrated Multitrophic Aquaculture (IMTA) systems have emerged as alternatives to traditional monoculture. While monoculture systems cultivate only one species for production, IMTA combines different species and trophic levels in the same cultivation system, where one species complements the other. However, assessing sustainability and potential impacts may vary depending on the cultivation systems and practices. In this context, a suitable tool for evaluating the sustainability of a system is indicator sets, which measure responsible aquaculture, allowing for the qualification, quantification, and measurement of aquaculture systems. Although the production of aquatic organisms in IMTA systems is growing in Brazil, few studies have evaluated the sustainability of this system. Therefore, this study aims to assess the sustainability of the integrated multitrophic system in comparison to monoculture, using a set of zootechnical, economic, and environmental indicators, focusing on the polyculture of tambaqui (Colossoma macropomum) and Pacific white shrimp (Penaeus vannamei). Tambaqui and shrimp were cultivated for 218 days in masonry tanks in a semi-arid region of northeastern Brazil. The experiment followed a completely randomized design, with four treatments and three replicates, totaling twelve experimental units. Four cultivation systems were evaluated: fish monoculture (TC0: 3 fish.m-2 ) and IMTA with fish and shrimp at three shrimp densities (TC5: 3 fish.m-2 and 5 shrimp.m-2 ; TC10: 3 fish.m-2 and 10 shrimp.m-2 ; TC15: 3 fish.m-2 and 15 shrimp.m-2). Water quality and growth parameters were assessed throughout the period. To evaluate economic and environmental sustainability, 23 indicators (10 economic and 13 environmental) were used to represent the main aspects of the system. Indicators were calculated using production data from the experiment, followed by a simulation of hypothetical farms. Additionally, we evaluated nutrient and particulate matter sedimentation rates and the greenhouse gas (GHG) fluxes of carbon dioxide (CO2), methane (CH4), and nitrous oxide (N2O). Three samplings (C0, C1, and C2) were conducted to quantify sediment and nutrients generated in the production systems and to identify and quantify GHG ebullitive and diffusive flows. Overall, limnological water quality variables remained close to ideal for the activity. In the environmental dimension, the TC0 system was the least sustainable, presenting the lowest average among the indices (0.52), while the TC15 system showed the best average among the indices (1.00). In terms of economic sustainability, the TC0 system was more sustainable when compared to the others (0.94). GHG emissions followed similar patterns in different treatments, with variations in CH4, CO2, and N2O fluxes. CO2 had the highest contribution in all treatments, with negative averages indicating gas absorption in both cultivation systems. N2O had a higher contribution in treatments with higher shrimp density, while CH4 showed low emission values, being higher in the treatment with higher shrimp density. The average values of particulate matter and nutrient sedimentation rates did not show significant differences between treatments over the cultivation period, except for ammonia and total organic carbon rates, which showed significant differences between treatments in the last sampling. In general analysis, there is environmental sustainability in the monoculture of tambaqui and the IMTA cultivation of VII tambaqui and shrimp. Our results indicate that IMTA systems demonstrated a higher potential for gas emission compared to monoculture, especially as stocking density increased. Similarly, nutrient and particulate matter sedimentation rates may be influenced by increased cultivation density and stocking time. Another relevant aspect we identified is that shrimp, as benthic organisms, by disturbing the substrate, may accelerate the release of greenhouse gases into the water column, although they did not influence the increase in sedimentation rates in multitrophic systems. | |
| dc.description.physical | 99 f. : Il. | |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | |
| dc.format.mimetype | ||
| dc.identifier.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/1669052436025595 | |
| dc.identifier.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/1669052436025595 | |
| dc.identifier.bibliographicCitation | REBOUÇAS, Renata Bezerra Gomes. Sustentabilidade do cultivo multitrófico integrado de tambaqui (Colossoma macropomum) e camarão branco do pacífico (Penaeus vannamei). 2023. 99 f. Tese (Doutorado em Ciência Animal) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2023. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/13302 | |
| dc.language.iso | pt_BR | |
| dc.publisher.center | Centro de Ciências Agrárias - CCA | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.initials | UFERSA | |
| dc.publisher.institution | Universidade Federal Rural do Semi-Árido | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência Animal | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.rights.holder | UFERSA | |
| dc.rights.license | Attribution 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/ | |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS AGRARIAS::ZOOTECNIA | |
| dc.subject.keyword | Colossoma macropomum | |
| dc.subject.keyword | Penaeus vannamei | |
| dc.subject.keyword | Indicadores de Sustentabilidade Aquícola | |
| dc.subject.keyword | Gases de efeito estufa | |
| dc.subject.keyword | Taxas de sedimentação | |
| dc.subject.keyword | Sustainable Aquaculture Indicators | |
| dc.subject.keyword | Greenhouse Gases | |
| dc.subject.keyword | Sedimentation Rates | |
| dc.title | Sustentabilidade do cultivo multitrófico integrado de tambaqui (Colossoma macropomum) e camarão branco do pacífico (Penaeus vannamei) | |
| dc.title.alternative | Sustainability of integrated multitrophic aquaculture of tambaqui (Colossoma macropomum) and pacific white shrimp (Penaeus vannamei) | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
