Effects of sustainable offshore cage culture of Rachycentron canadum and Lutjanus analis on water quality and sediments in Puerto Rico

Abstract

This work was part of environmental impact study conducted from August 2002 until October 2003 related to two 3000m3-Ocean Spar submerged openocean growout cages stocked with Rachycentron canadum and Lutjanus analis south of the island of Culebra, Puerto Rico. The principal objectives were to determine the local environmental effects of open-ocean submerged cage culture on water and sediment quality, as well as changes over time of some environmental quality parameters, including the feasibility of these operations on tropical marine waters. Nutrient concentration (ammonia-N, nitrite-N, nitrate-N, and phosphate) were evaluated bimonthly in the column water and interstitial water at fifteen stations around the cage and three depths for the water samples; likewise, several water and sediment quality parameters were analyzed (dissolved oxygen, water temperature, turbidity, chlorophyll-a, salinity and organic matter). Water analyses indicated that, in general, both cages and the control site showed similar nutrients concentrations throughout the months analyzed. Ammonia was the nutrient with the highest concentration; however, these values were relatively low and normal for these waters. Results of the first year indicate that this operation did not impact the quality of the water column, or the sediments even though large quantities of feed were introduced into the system. This was probably due to the large amounts of water flowing through the cages. The information obtained from this study provides a basis to evaluate the feasibility of this operation, encourages the open-ocean aquaculture industry.

Este trabajo fue parte de un estudio de impacto ambiental desarrollado desde agosto del 2002 hasta octubre del 2003 en un área donde se instalaron dos jaulas sumergidas de 3000 m3, diseñadas para el cultivo de peces en mar abierto. El objetivo principal del estudio fue determinar el efecto ambiental del cultivo en la calidad del agua y sedimentos, incluyendo cambios temporales de algunos parámetros de calidad ambiental, así como la viabilidad de estas operaciones en aguas marinas tropicales. Las jaulas se instalaron hacia el sur de la Isla de Culebra, Puerto Rico y se cultivaron las especies Rachycentron canadum y Lutjanus analis. Se evaluaron bimensualmente quince estaciones alrededor de las jaulas; se midieron las concentraciones de nutrientes (amonio, nitrito, nitrato, y fosfato) a lo largo de tres profundidades de la columna de agua, así como en muestras de agua intersticial. También se evaluaron algunos parámetros de calidad ambiental sobre el agua y sedimento (oxígeno disuelto, temperatura del agua, turbulencia, clorofila-a, salinidad y materia orgánica). Los análisis de aguas indicaron que en general, tanto las jaulas como el punto control tuvieron concentraciones similares de nutrientes a través de todo el estudio. El amonio fue el nutriente con las concentraciones más altas, pero los valores en general fueron relativamente bajos y son normales para estas aguas. Los resultados obtenidos durante el primer año sugieren que este proyecto no produjo impacto ambiental en la calidad de la columna de agua, aunque se introdujo una gran cantidad de comida al sistema; en parte esto quizás se debe al gran flujo de agua que pasa constantemente por las jaulas. La información obtenida a partir de este estudio proporciona una base para evaluar la viabilidad de estas operaciones y promoverlas en la industria de la acuicultura.