Sistemas de Cultivo

Acuicultura de precisión: una corta revisión sobre las innovaciones en ingeniería

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By Milthon Lujan

Monterotondo, Italia.- Los investigadores de Consiglio per la Ricerca in Agricoltura e l’analisi dell’Economia Agraria (CREA) publicaron una revisión científica en donde presentan un panorama de las innovaciones de ingeniería en la acuicultura de precisión, con algunos ejemplos de sistemas comerciales.

El objeto de la “acuicultura de precisión” es aplicar los principios de la ingeniería de control para la producción, para mejorar el monitoreo, el control y documentar los procesos biológicos en las granjas acuícolas. Además, el uso de tecnologías modernas de sensores y de análisis estadístico, y la aplicación de la teoría de control para incrementar el nivel de autonomía para monitorear las variables del animal, conduciendo al desarrollo del cultivo de precisión. Como reportan algunos investigadores, el objetivo del cultivo de precisión es proveer métodos industriales y herramientas para mejorar la salud animal y el bienestar incrementando la productividad, la producción y la sustentabilidad ambiental. Generalmente, estos objetivos pueden ser alcanzados a través de la combinación del hardware y de la inteligencia artificial.

Por otro lado, las aplicaciones digitales se han vuelto importantes en la acuicultura de precisión. La observación remota y la tecnología de monitoreo automático para la piscicultura puede proveer una solución para prácticas de gestión de poblaciones ofreciendo exactitud, detalle y mediciones de posición que permitan inferir el crecimiento, comportamiento y las enfermedades. En particular, en análisis de imagen computarizado puede proveer un método no invasivo para el monitoreo remoto del tamaño, la forma, la conformación y el movimiento detallado de los peces.

Se ha demostrado que las tecnologías de Internet de las Cosas (IoT), que consisten de la recolección de datos, adquisición de imágenes en tiempo real, transmisión inalámbrica, inteligencia de control remoto y toma de decisiones, son importantes para la interacción entre sensores y productores. Otra aplicación digital desarrollada en la acuicultura de precisión, refiere al término “visión computarizada”.

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Visión computarizada para el monitoreo animal

Las tecnologías de visión computarizada vienen siendo usadas para aplicaciones en acuicultura en una variedad de tareas de inspección como el conteo, la medición del tamaño y la estimación de la masa, detección del género y la inspección de calidad, especies e identificación de la población, y el monitoreo del bienestar y el comportamiento.

La inspección visual puede brindar indicaciones tempranas de problemas de salud y permitir a los productores a estimar, y posiblemente regular las tasas de crecimiento, y de esta forma predecir en qué tiempo podrá comercializar su población en cultivo. La visual inspección de la apariencia de los animales puede proveer al productor con una variedad de información con respecto a su salud y desarrollo.

Herramientas de monitoreo ambiental y red de sensores

En la acuicultura de precisión, algunas instalaciones son desplegadas en el mar, mientras que otras instalaciones se ubican en el continente. En las instalaciones que trabajan con acuicultura intensiva, se han realizado muchos esfuerzos para maximizar el rendimiento de los peces.

El rendimiento de los peces depende de diferentes factores: ambiental, producción y bióticos. Además, algunas especies son altamente sensible a los bajos niveles de oxígeno en el agua, la temperatura, la salinidad y el nivel de pH en el agua. En instalaciones cerradas es posible controlar algunos de estos factores.

Generalmente, el uso de sensores es común en aplicaciones terrestres, pero no en ambientes submarinos debido a las características y, especialmente, ambientes salinos que pueden causar alteraciones en los sensores. El uso de sensores no solo es importante para monitorear la calidad del agua, pero también provee una advertencia temprana de la contaminación del agua.

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Robótica

En acuicultura, los costos laborales para el mantenimiento diario de la granja, especialmente para la actividad de alimentación, es el costo operativo más alto. Generalmente, más del 60% del pienso usado en un sistema acuícola termina como materia particulada y su descomposición conduce a compuestos tóxicos que dañan la vida acuática.

La introducción de la robótica puede producir una revolución mediante la optimización de la precisión y esfuerzo, y también el incremento de la producción y ganancia. Por ejemplo, la automatización de la actividad de alimentación usando la tecnología de drones puede asegurar la regulación de la alimentación permitiendo que el pienso sea distribuido uniformemente en las jaulas así que todos los animales son alimentados de igual forma y también se minimiza la pérdida de piensos. Además, el sistema también puede personalizar la entrega de medicamentos,vacunas y fertilizantes.

Los investigadores concluyen que algunas tecnologías ya vienen siendo implementados o vienen siendo comercializados para el concepto de la acuicultura de precisión, como la tecnología acústica y óptica proveen control de la alimentación. Otras tecnologías (sensores inalámbricos que envíen datos en tiempo real a la nube) aún están en desarrollo.

Referencia:
Antonucci, F. & Costa, C. Precision aquaculture: a short review on engineering innovations. Aquacult Int (2019). https://doi.org/10.1007/s10499-019-00443-w
https://link.springer.com/article/10.1007/s10499-019-00443-w 

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