Los métodos de producción acuícola varían mucho, pero independientemente del método, una buena comprensión de la calidad y química del agua, los requerimientos de las especies y el diseño y el funcionamiento de los sistemas, facilitará una buena gestión. La producción se puede dividir en dos categorías principales: sistemas terrestres y de aguas abiertas. Las instalaciones terrestres usan tanques y estanques para mantener y criar peces. Los sistemas de tanques pueden ser de flujo continuo, en los que la reposición continua de agua "nueva" proviene de un pozo, depósito u otra masa de agua central; recirculación, con la reutilización del agua del sistema después de la filtración para eliminar los desechos nitrogenados y las partículas disueltas y suspendidas; o una combinación de los dos. Los sistemas de tanques terrestres en interiores permiten un control mucho mayor sobre la calidad del agua, los depredadores y las plagas que las instalaciones al aire libre, pero a menudo albergan a los peces en densidades mucho más altas.
El diseño y manejo de los sistemas de recirculación acuícola (SRA) requiere un mayor conocimiento técnico que para los sistemas de flujo continuo (véase la hoja informativa 4708 del Southern Regional Aquaculture Center [SRAC]). La mayoría de los SRA suelen incorporar componentes de filtración biológica y filtración mecánica, aunque algunos también incluyen algún tipo de filtración química y método de esterilización. Los filtros biológicos se basan en el establecimiento de dos grupos de bacterias nitrificantes en las superficies de biofiltración para transformar el amoníaco, un subproducto del metabolismo de las proteínas y los ácidos nucleicos de los peces, primero a nitrito (un intermediario tóxico) y después a nitrato, considerado un compuesto mucho menos tóxico (aunque los niveles de nitrato pueden ser problemáticos para los invertebrados y, a niveles más altos, para los peces). Los sistemas más avanzados incluyen un componente de desnitrificación que transforma el nitrato en gas nitrógeno que se libera a la atmósfera.
Los filtros mecánicos eliminan las partículas para reducir sus efectos negativos sobre la calidad del agua y la salud de los peces, y para mejorar la claridad del agua, lo que facilita las observaciones. La filtración química se usa para cambiar la concentración de iones o compuestos específicos en el agua (p. ej., las resinas de intercambio iónico como las que se usan en los ablandadores para eliminar el calcio o la zeolita para fijar el amoníaco).
Las unidades de esterilización ultravioleta (UV) y el ozono son opciones comunes para los acuicultores que desean incluir mecanismos de desinfección del agua del sistema. Los esterilizadores UV actúan de forma óptima a una longitud de onda de 254 nm y alteran el ADN de los patógenos. Los sistemas con estos componentes suelen incluir un circuito de derivación del sistema para alimentar con una porción del agua total del sistema a estas unidades de desinfección. Las unidades de esterilización UV deben diseñarse y clasificarse para administrar una dosis de radiación específica para atacar un patógeno o grupo de patógenos específicos. El mantenimiento de los componentes, la claridad del agua, la potencia y el flujo de agua a través del esterilizador UV contribuyen a la eficiencia de la unidad. Aunque hay excepciones, en general cuanto más grande y complejo es un patógeno, mayor es la dosis de radiación necesaria para matarlo.
Las unidades de ozono utilizan O3 para matar a los microorganismos. Sin embargo, dado que el ozono puede ser muy dañino para los peces, debe eliminarse del agua antes de que vuelva al sistema. El ozono también es un peligro para la salud humana, por lo que se deben implementar protocolos para proteger la salud humana. See also page Sistemas acuáticos.
Los sistemas de estanques incluyen estanques de tierra y con revestimiento que suelen llenarse a partir de pozos, acuíferos o cuerpos de agua superficiales. Los estanques tienen un intercambio mínimo de agua y dependen de un buen manejo de sus sistemas más "naturales" para mantener una calidad aceptable del agua y controlar las malas hierbas acuáticas, las algas y otras formas de vida del estanque. Las bacterias nitrificantes se encuentran en las superficies del estanque. Los parámetros clave importantes de la calidad del agua (oxígeno, dióxido de carbono y pH) pueden variar ampliamente a lo largo del día en un estanque debido a la fotosíntesis del fitoplancton (algas) y otras especies vegetales. Durante el día, la fotosíntesis aumenta los niveles de oxígeno. Sin embargo, durante la noche, cuando la fotosíntesis ha cesado, todos los organismos del estanque, incluidas las algas y las plantas superiores, consumen oxígeno, lo que reduce los niveles.
También durante la noche, cuando ya no hay luz disponible, el aumento de la producción de dióxido de carbono (sin consumo a través de la fotosíntesis) produce una disminución del pH. Durante el día, estas tendencias se invierten, lo que provoca una disminución del dióxido de carbono y un aumento del pH. Cualquier nivel de amoníaco en un estanque aumentará la toxicidad a medida que el pH se eleve a lo largo del día. Otros desafíos en la producción de estanques incluyen plagas y depredadores, como caracoles, nutrias, aves, anfibios y reptiles, así como peces que no son el objetivo de la cría, todos los cuales también pueden actuar como reservorios, vectores de patógenos u hospedadores intermediarios. See also page Sistemas acuáticos.
El siluro de canal, la tilapia, la lubina rayada híbrida, el camarón, el cangrejo, los peces de cebo y los peces ornamentales se crían en estanques, tanques o una combinación de ambos. Algunas especies, incluida la trucha arco iris, requieren concentraciones más altas de oxígeno y se crían en canales terrestres.
La acuicultura en aguas abiertas incluye la producción en corrales con redes o jaulas marinas colocadas en océanos, bahías, lagos o embalses. Los sistemas de aguas abiertas se basan en un buen lavado, dilución y procesos naturales que se producen dentro de la masa de agua en cuestión para mantener unos parámetros de cría aceptables. En muchos casos, los sistemas terrestres se utilizan para la reproducción y el crecimiento en las primeras etapas de la vida de las especies de "acuicultura de aguas abiertas". Los sistemas de aguas abiertas presentan una serie de desafíos. La calidad del agua en la masa principal de agua no puede controlarse. El acceso (por barco en muchos casos) y la logística son más complejos debido a su ubicación dentro de una masa de agua más grande. La contaminación biológica (crecimiento de algas, bacterias y otros invertebrados) en las redes puede reducir el intercambio de agua y degradar la calidad del agua dentro de la red o de la jaula. Las plagas y los depredadores pueden ser más difíciles de controlar, al igual que el robo o el vandalismo. La gestión de las enfermedades también es más compleja debido a las mayores restricciones medioambientales en las masas de agua naturales y a la logística de los tratamientos (p. ej., modificaciones como el tarping [colocación de un gran revestimiento de polietileno sobre o bajo una red para retener el agua para los tratamientos temporales de baño/inmersión]).
Los sistemas de aguas abiertas se utilizan para las etapas finales de crecimiento de almejas, ostras, mejillones, salmón del Atlántico, platija, pámpano, cobia y otras especies marinas. La producción de algunas especies de agua dulce (p. ej., la tilapia) también puede utilizar cercados de red colocados en lagos, estanques o embalses para su cría.
