Bio-inputs and Waste Reuse in Aquaculture: A Scientometric Analysis

Os oceanos e rios do mundo estão se tornando cada vez mais a principal fonte de proteína para uma população humana crescente. Embora a captura de peixes selvagens seja há muito tempo um elemento básico da dieta humana, o volume absoluto necessário para alimentar bilhões de pessoas empurrou o sistema alimentar global em direção ao cultivo de animais aquáticos, uma prática conhecida como aquicultura. Esta indústria expandiu-se com uma velocidade notável, produzindo agora mais alimentos para as pessoas do que as pescarias de captura selvagem. No entanto, este crescimento rápido traz consigo um custo ambiental significativo. Assim como as fazendas terrestres geram resíduos, as fazendas de peixes produzem vastas quantidades de restos de comida e de excrementos animais que são lavados para as águas circundantes. Em sistemas de cultivo intensivo, onde os peixes são mantidos em altas densidades, apenas uma pequena fração dos nutrientes presentes na sua ração torna-se efetivamente o próprio peixe. O resto é excretado, criando uma carga pesada de matéria orgânica e produtos químicos que podem poluir as vias navegáveis, esgotar o oxigênio e prejudicar os ecossistemas locais.

Para enfrentar isto, cientistas e produtores estão a recorrer a um conceito chamado circularidade, onde o resíduo não é visto como lixo, mas sim como um recurso. Esta abordagem envolve duas estratégias principais. Primeiro, utiliza "bio-inputs", que são organismos vivos benéficos ou substâncias naturais adicionadas à água para manter o ambiente estável e reduzir a necessidade de tratamentos químicos agressivos. Segundo, foca-se na reutilização do próprio resíduo, transformando o que antes era um poluente em algo útil, como fertilizante para culturas ou combustível. Esta mudança faz parte de um esforço global mais amplo para tornar a produção de alimentos mais sustentável e menos prejudicial ao planeta. Compreender como estas ideias estão a ganhar terreno na comunidade científica é crucial para perceber para onde a indústria está a caminhar.

Um estudo recente propôs-se a mapear a conversa científica global em torno destas soluções específicas. Os investigadores não realizaram novos experimentos num tanque de peixes; em vez disso, realizaram uma análise em larga escala da literatura científica existente. Pesquisaram em duas das principais bases de dados que armazenam milhões de artigos científicos, procurando artigos publicados entre 2007 e 2024 que discutissem aquicultura, gestão de resíduos e bio-inputs. Após filtrarem cuidadosamente os estudos não relacionados e removerem as entradas duplicadas, selecionaram uma coleção final de 153 artigos de investigação. Ao examinar este grupo de artigos, a equipa pôde observar o panorama geral de como o campo tem crescido, quem está a liderar o trabalho e quais são os tópicos mais importantes.

A análise revelou que este campo está a expandir-se com grande rapidez. O número de artigos científicos sobre este assunto tem crescido, em média, mais de 22 por cento todos os anos, com um aumento particularmente acentuado a partir de 2017. Este surto sugere que a comunidade científica está a responder urgentemente à necessidade de métodos de cultivo mais limpos e eficientes. A investigação é altamente colaborativa, com a maioria dos artigos escritos por equipas de seis ou mais autores, e mais de um terço destas equipas inclui cientistas de diferentes países a trabalhar em conjunto. Esta cooperação internacional destaca que os desafios da qualidade da água e da gestão de resíduos são questões globais que requerem conhecimento e tecnologia partilhados.

Ao observar de onde provém esta investigação, surgiu um padrão claro de volume versus influência. A China e os Estados Unidos produziram o maior número de artigos, refletindo o seu papel massivo na produção global de aquicultura. No entanto, o estudo descobriu que o impacto médio de um artigo — medido pela frequência com que é citado por outros cientistas — foi mais elevado em países como a Bélgica e a Finlândia. Isto sugere que, enquanto algumas nações produzem a maior quantidade de investigação, outras se focam em estudos altamente rigorosos que estabelecem o padrão para o campo. A investigação também se concentra em instituições específicas, com universidades de Portugal, Irlanda, China e Tailândia a liderar a publicação de novas descobertas.

Os tópicos cobertos nestes artigos mostram exatamente onde reside o foco científico. Os temas mais comuns envolvem o tratamento da água que sai da exploração, a conversão de resíduos em produtos úteis e a compreensão de como o nitrogênio se move através do sistema. O nitrogênio, um componente chave da ração dos peixes, é frequentemente o principal culpado pela poluição da água, pelo que a sua gestão é um desafio central. A literatura também aponta para um interesse crescente no uso de tipos específicos de bactérias e microrganismos para limpar a água e decompor resíduos naturalmente. Em vez de apenas tentar remover a poluição, os investigadores estão cada vez mais interessados em como transformar essa poluição num recurso, como usar o resíduo para cultivar algas ou criar biofertilizantes.

Os artigos mais citados neste campo lidam frequentemente com a engenharia fundamental destes sistemas e a sustentabilidade a longo prazo das práticas. Alguns dos trabalhos mais antigos e influentes estabeleceram as bases mecânicas para filtrar a água e gerir sólidos em fazendas de peixes. Estudos mais recentes e altamente citados exploram como utilizar estirpes microbianas específicas para converter ativamente problemas ambientais em inputs valiosos, ligando diretamente a criação de peixes à bioenergia e à produção circular. Os dados indicam que o campo está a afastar-se das simples descrições de problemas em direção ao desenvolvimento de tecnologias aplicadas que possam ser utilizadas em situações reais de cultivo.

Apesar deste progresso, o estudo observa que permanecem obstáculos significativos. Embora a ciência esteja a avançar, ainda existem desigualdades em quem tem acesso a estas tecnologias e à capacidade de as implementar. A transferência destas soluções inovadoras dos laboratórios de investigação para as explorações reais, particularmente em regiões em desenvolvimento, ainda não é fluida. As conclusões confirmam que o uso de bio-inputs e a reutilização de resíduos estão a tornar-se partes estratégicas da aquicultura sustentável, mas a adoção generalizada exige a superação de barreiras relacionadas com o custo, o acesso à tecnologia e as diferenças regionais nas práticas de cultivo. A comunidade científica mapeou o caminho a seguir, mostrando que transformar resíduos em valor não é apenas uma necessidade ambiental, mas um caminho viável para o futuro da produção de alimentos.