Sistemas de Cultivo

¿Cómo optimizar la estimación del volumen en jaulas para la crianza de peces?

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By Milthon Lujan

Ejemplo de sensores de presión en una jaula de red: tres sensores en cada dirección cardinal de la brújula. Fuente: Abrahamsen et al., (2024); Ocean Engineering, 300, 117296.
Ejemplo de sensores de presión en una jaula de red: tres sensores en cada dirección cardinal de la brújula. Fuente: Abrahamsen et al., (2024); Ocean Engineering, 300, 117296.

La industria mundial de la acuicultura del salmón está prosperando, pero su expansión presenta nuevos desafíos. A medida que las granjas acuícolas se aventuran en regiones con condiciones más duras (corrientes más fuertes y olas más altas), las jaulas marinas que albergan a estos peces pueden deformarse. Estas deformaciones no sólo comprometen la integridad de las jaulas sino que también reducen el volumen interno vital, lo que potencialmente afecta el bienestar y la supervivencia de los peces.

Un equipo de investigadores de Firum, RAO SP/F y de la University of the Faroe Islands estableció métodos de cálculo de volumen precisos y fáciles de usar para jaulas significativamente deformadas. La investigación mostró la aplicación práctica de estos métodos utilizando sensores de presión en una jaula del mundo real. Además, se realizaron simulaciones para determinar la cantidad mínima de sensores necesarios para cálculos de volumen satisfactorios.

El problema: espacio cada vez más reducido, peces estresados

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El salmón del Atlántico prospera en jaulas de red diseñadas específicamente. Estas jaulas suelen tener un collar flotante en la superficie y pesas en la parte inferior para mantener la tensión. Sin embargo, en aguas más turbulentas, a menudo se utilizan collares de plomo especializados para mantener las redes estiradas.

Desafortunadamente, en lugares más expuestos, las jaulas pueden experimentar una contracción significativa debido a las fuerzas de las olas y las corrientes, lo que puede conducir a una disminución sustancial del volumen de la jaula, como se documenta en numerosos estudios.

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La reducción de volumen afecta directamente al bienestar de los peces de cultivo. Cuando el espacio se reduce, los peces se estresan, lo que afecta su salud, sus tasas de crecimiento e incluso sus tasas de supervivencia.

Por lo tanto, es fundamental medir con precisión la reducción del volumen de la jaula.

Medir lo invisible: cómo evaluar el volumen de la jaula con precisión

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Para garantizar una salud óptima de los peces, es fundamental comprender cómo la exposición a las olas y las corrientes afecta el volumen de la jaula. Esto requiere métodos confiables para medir la reducción de volumen. En entornos de investigación, se pueden utilizar marcadores adheridos a la red. Para las jaulas operativas, métodos alternativos como marcadores acústicos o ecosondas pueden proporcionar información valiosa.

Tradicionalmente se han utilizado sensores de presión colocados en puntos estratégicos de la jaula para medir estas deformaciones. Pero, ¿cómo podemos calcular con precisión el volumen de contracción basándose en los datos de los sensores? Este reciente estudio profundiza en esta cuestión crucial.

Cálculo del volumen de la jaula: revelación de las mejores prácticas

El estudio evaluó la eficacia de estos métodos utilizando datos de un escenario del mundo real: una jaula expuesta a condiciones climáticas extremas. Luego se emplearon simulaciones por computadora para identificar la configuración ideal del sensor para la determinación del volumen más precisa.

Los investigadores han identificado dos métodos principales para calcular el volumen de una jaula deformada:

  • Métodos basados en la superficie: Estos métodos dividen la superficie de la jaula en secciones triangulares más pequeñas y calculan el volumen total sumando los volúmenes de estas secciones individuales.
  • Métodos basados en segmentos: Estos métodos cortan el interior de la jaula en distintos segmentos, como cilindros o conos, y calculan el volumen de cada segmento de forma independiente antes de sumarlos para obtener el volumen total.
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Hallazgos clave: equilibrio entre simplicidad y precisión

  • Campeón de la simplicidad: método del cilindro con cono: Este método, si bien elogiado por su facilidad de uso, ofrecía una estimación de volumen menos precisa en comparación con otros enfoques.
  • Estándar de oro para la precisión: métodos de proyección y Signed Volume: Estos métodos surgieron como los más precisos para calcular el volumen de jaulas deformadas.
  • La ubicación del sensor es clave: El estudio identificó un factor crucial que influye en la precisión: la ubicación del sensor. Los investigadores realizaron simulaciones para determinar la cantidad mínima de sensores de presión necesarios para realizar cálculos de volumen confiables. Sus hallazgos sugieren que una ubicación estratégica de cuatro sensores alrededor del borde de la jaula y uno en la parte inferior central proporciona una buena base.
  • Para máxima precisión: un enfoque multisensor: Para los cálculos de volumen más precisos, el estudio recomienda utilizar el método de Signed Volume o proyección junto con una distribución de sensores colocados en el borde, en el centro inferior y a lo largo del lado de la jaula.

Conclusión

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“En conclusión, este estudio compara los métodos de cálculo de volumen en jaulas de acuicultura, destacando el equilibrio entre la precisión y la implementación práctica de sensores. Nuestras recomendaciones ofrecen orientación para la ubicación óptima del sensor y la selección del método de cálculo”, concluyen los investigadores.

Al implementar estos métodos de cálculo de volumen y la ubicación óptima de los sensores, los productores de salmón pueden obtener información valiosa sobre la integridad estructural de sus jaulas. Esto les permite a los salmoneros tomar las acciones necesarias para salvaguardar el bienestar de los peces y garantizar la sostenibilidad de la industria de la acuicultura incluso en entornos desafiantes.

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El estudio fue financiado por Firum, Innovations Fund Denmark, Betri Stuðul, Føroyagrunnurin frá 1971, y Mowi.

Contacto
Heðin I. Abrahamsen
Firum, við Áir 11, Hvalví k, FO 430, Faroe Islands.
Email: hedin@firum.fo
https://www.firum.fo

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Referencia (acceso abierto)
Abrahamsen, H. I., Johannesen, T. T., Patursson, Ø., & Simonsen, K. (2024). Optimizing volume estimation in aquaculture sea cages: A comparative study of calculation methods and sensor placement. Ocean Engineering, 300, 117296. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2024.117296