Para satisfacer la demanda de salmón, muchas granjas de salmón se han desarrollado a lo largo de las costas de Escandinavia y Escocia. Estas operaciones se rigen por estrictas normativas medioambientales. Se requiere que las granjas determinen cómo su producción pesquera está afectando el ecosistema bentónico marino. Por lo tanto, analizan la presencia de los denominados organismos bioindicadores como crustáceos y gusanos en el fondo del mar. Este proceso requiere mucho tiempo y es caro. Investigadores de la Universidad de Kaiserslautern junto con colegas de la Universidad de Ginebra están desarrollando métodos más rápidos y eficientes. Utilizan el ADN de los microorganismos para caracterizar los cambios con mayor precisión de lo que antes era posible. Sus estudios han sido publicados en las revistas de renombre Indicadores ecológicos y Boletín de contaminación marina .

Más de 1,2 millones de toneladas anuales, Noruega es uno de los mayores productores de salmón del mundo. Estos peces se cultivan en grandes jaulas frente a la costa durante aproximadamente dos años. Los residuos de alimentos y excreciones de pescado de estas operaciones se hunden hasta el fondo del mar y pueden afectar el ecosistema bentónico:las bacterias descomponen estas sustancias orgánicas en un proceso que consume oxígeno. Como resultado, Los niveles de oxígeno pueden descender lo suficiente como para que la mayoría de los organismos bentónicos más grandes, como muchos gusanos, los crustáceos o erizos de mar no pueden sobrevivir a estas condiciones de bajo oxígeno.

Por esta razón, Las autoridades ambientales han impuesto regulaciones estrictas para las granjas de salmón. "El intercambio de agua de las corrientes oceánicas debe ser suficiente para suministrar oxígeno a los peces y llevarse la mayor cantidad posible de desechos orgánicos, "señala el profesor Dr. Thorsten Stoeck, ecologista de la Universidad de Kaiserslautern. "Es más, Las regulaciones ambientales permiten solo impactos ambientales significativos inmediatamente debajo de las jaulas para peces. A muy poca distancia de la finca, el medio ambiente debe recuperarse ".

Para probar cómo el ecosistema bentónico se ve afectado por las actividades agrícolas, los agricultores deben tomar muestras del fondo del océano. "Los organismos que viven en el fondo del mar son indicadores de la salud del ecosistema, "agrega el Dr. Stoeck. Sin embargo, el proceso de identificación de especies requiere expertos en taxonomía y es caro y requiere mucho tiempo; Pueden pasar cerca de 6 meses antes de que se obtengan los resultados:demasiado tiempo para que se implementen medidas si el ecosistema está severamente estresado.

El equipo de investigación de Stoeck, en colaboración con colegas en Suiza (Universidad de Ginebra), está desarrollando actualmente una método más rápido y más rentable en sus laboratorios en el campus de Kaiserslautern. Los investigadores están recolectando muestras de agricultores y aislando microorganismos como ciliados y bacterias. Los científicos utilizan el ADN de estos microbios para el procedimiento. "Su material genético es como una huella digital; es único para cada individuo, ", dice el ecologista." Los resultados están disponibles en solo una semana ". Estos diminutos animales permiten sacar conclusiones más precisas sobre el alcance de la contaminación que los métodos convencionales." Muchos organismos más grandes no pueden sobrevivir en condiciones de poco oxígeno, "señala Stoeck." Los microbios suelen ser más resistentes. Muchos pueden tolerar diferentes grados de polución y contaminantes y pueden adaptarse más rápidamente a las condiciones cambiantes ".

El objetivo del proyecto es crear una base de datos con las huellas de ADN de una amplia gama de microorganismos. "Podemos crear un sistema de códigos de barras de ADN, análogo a los códigos de barras utilizados para los productos alimenticios en la tienda de comestibles, "continúa Stoeck, cuyo equipo está recolectando muestras de sedimentos de granjas de peces en todo el mundo. "Estos códigos de barras permitirán a los agricultores identificar rápidamente el estado de salud del ecosistema en las cercanías de las granjas de peces".

A largo plazo, por ejemplo, los agricultores pueden utilizar un chip de ADN para un análisis automatizado de muestras de sedimentos directamente en el sitio. La recopilación de códigos de barras les dará información actualizada sobre el estado del océano, permitiendo a los agricultores responder a los problemas más rápidamente. Los programas de seguimiento actuales suelen tener en cuenta únicamente las condiciones ambientales que prevalecen antes de que los peces se coloquen en las jaulas y luego en el pico de producción.