Sistemas de Cultivo

AquaDesign: Herramienta para el diseño de sistemas acuícolas

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By Milthon Lujan

El cultivo de nuevas especies y la promoción del policultivo puede incrementar la sostenibilidad de la acuicultura. Esto implica definir las condiciones de crianza para satisfacer los requerimientos ecológicos de la especie elegida y/o evaluar si diferentes especies pueden vivir en el mismo ambiente de cultivo.

Desarrollar las producciones de nuevas especies es un desafío debido a que implica el uso de un apropiado ambiente de crianza que responda a los requerimientos ecológicos de las especies. Identificar el apropiado entorno de crianza frecuentemente se ha basado en enfoques de “prueba y error” a través de ensayos experimentales empíricos.

Existe un gran número de condiciones de crianza y/o combinaciones de taxones que pueden ser considerados. Con la finalidad de minimizar las pruebas empíricas para explorar todas las posibilidades, los investigadores de la University of Lorraine (Francia) proponen la herramienta AquaDesign.

Herramienta AquaDesign

AquaDesign se basa en un R-script y un paquete que ayuda a determinar las condiciones de crianza que son las más adecuadas para las especies acuícolas, mediante evaluaciones in silico.

La herramienta permite extraer los conjuntos de datos de entrada necesarios de varias fuentes de datos públicas.

Enfoques metodológicos y ecológicos para evaluar el nicho de las especies

Existen varios métodos disponibles para definir el nicho de las especies, pero la mayoría de estudios usa un enfoque correlativo donde el nicho de la especie se estima relacionando los datos de distribución a las condiciones ambientales. Este enfoque es especialmente útil y pragmático para estimar los nichos de grandes grupos de especies.

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Usar el nicho de las especies para propósitos acuícolas implica primero determinar cuales variables ambientales deben ser consideradas como relevantes para las especies acuáticas. Estas variables relevantes pueden ser diferentes entre las especies marinas y de agua dulce.

Aunque las variables bióticas son factores importantes que dan forma al nicho de la especie, la condición principal para que un taxón se críe en un entorno de cultivo en particular es su capacidad para resistir las condiciones abióticas.

Independientemente de los componentes bióticos, cualquier entorno acuícola no puede considerarse potencialmente adecuado para una especie objetivo si no coincide con los requisitos abióticos del taxón. En este sentido, los investigadores se enfocaron en las variables abióticas para desarrollar su herramienta.

Base de datos

Las bases de datos abióticas fueron obtenidas de tres fuentes: EarthEnv, FLO1K y WorldClim, además del paquete R “geosphere”. Por otro lado, los registros de ocurrencia fueron minados del “Global Biodiversity Information Facility” (GBIF, http://www.gbif.org) usando el paquete R “rgbif”.

La caracterización de un nicho mediante un enfoque correlativo requiere que todas las bases de datos de ocurrencia y factores abióticos compartan el mismo sistema de coordenadas, extensión espacial y escala geográfica.

Aqua Design
Variables abióticas consideradas en la herramienta AquaDesign.

Beneficios de AquaDesign

Según el estudio, la herramienta AquaDesign permite a los usuarios destacar:

  • las condiciones abióticas que probablemente sean adecuadas para las especies, y
  • combinaciones de especies potencialmente capaces de vivir en el mismo entorno abiótico.

Asimismo, AquaDesign ofrece la posibilidad de evaluar si un conjunto particular de condiciones abióticas o un lugar de cultivo determinado es potencialmente adecuado para el monocultivo o policultivo de especies de interés.

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“Nuestra herramienta proporciona información útil para desarrollar la acuicultura de agua dulce”, destacan los investigadores.

“El uso de gran cantidad de información biogeográfica y abiótica disponible en las bases de datos públicas nos permite proponer una herramienta pragmática y operativa incluso para especies para los cuales los requisitos abióticos son escasos o no están disponibles en la literatura, como las especies que actualmente no se producen”.

Limitaciones y perspectivas de AquaDesign

Los investigadores identificaron tres limitaciones de la herramienta:

  • Aunque GBIF alberga conjuntos de datos de ocurrencia para varias decenas de miles de especies de peces, la cantidad de información es desigual entre especies. Se debe prestar especial atención a la cantidad, distribución y densidad de ocurrencia disponibles para cada especie antes de usar la herramienta.
  • El uso de un enfoque correlativo para los análisis de nicho permite estimar el nicho realizado (es decir, todas las condiciones ambientales en las que vive actualmente la especie) en lugar del nicho fundamental (es decir, la gama completa de condiciones ambientales en las que una especie es capaz de vivir, sin ningún otro factor limitante que podría limitar la distribución de las especies).
  • La herramienta está diseñada de acuerdo con las bases de datos biogeográficas y abióticas mundiales disponibles actualmente. Esto puede potencialmente disminuir la relevancia del enfoque de los investigadores.

Conclusión

Según los investigadores la herramienta AquaDesign puede actuar como un trampolín para promover nuevas producciones acuáticas que se requieren para mejorar la sostenibilidad de la acuacultura.

La versión actual de AquaDesign requiere R 4.1.1 y puede ser descargada de github (https://github.com/GregoireButruille/AquaDesign).

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Contacto
Thomas Lecocq
University of Lorraine
thomas.lecocq@univ-lorraine.fr

Referencia (acceso libre)
Butruille G, Thomas M, Pasquet A, Amoussou N, Toomey L, Rosenstein A, et al. (2022) AquaDesign: A tool to assist aquaculture production design based on abiotic requirements of animal species. PLoS ONE 17(8): e0272508. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0272508

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