Monitoreo remoto informa salud y bienestar de los salmones

Los avances recientes en las tecnologías de biorregistros y monitoreo remoto, de un sinnúmero de variables, abren nuevas posibilidades para registrar y salvaguardar la salud y el bienestar de los peces, en la acuicultura, de manera ética, eficiente y medioambientalmente sustentable.

Tal cual hoy en nuestras casas utilizamos cotidianamente tecnología, que fue desarrollada inicialmente para la industria aeroespacial, la salmonicultura también está incorporando, poco a poco, herramientas innovativas de otras áreas de la producción y/o de la ciencia que mejoran la calidad, productividad y sostenibilidad de la industria. Los avances recientes en las tecnologías de biorregistros y monitoreo remoto, de un sinnúmero de variables, abren nuevas posibilidades para registrar y salvaguardar la salud y el bienestar de los peces, en la acuicultura, de manera ética, eficiente y medioambientalmente sustentable.

Actualmente, en la mayoría de los centros salmoneros, los operarios siguen siendo responsables de recopilar datos, manualmente obtenidos, durante extensos intervalos de tiempo. De esta manera, la gestión y la toma de decisiones dependen de la experiencia e intuición del piscicultor y pueden verse afectados negativamente por la subjetividad humana y por la incapacidad de integrar el gran volumen de información obtenida. Todo lo anterior, sin considerar el enorme estrés al que son sometidos los peces durante la recopilación de información que, sin lugar a dudas, atenta contra el bienestar animal que les debemos otorgar durante todo el ciclo productivo.

La Industria 4.0, también llamada Cuarta Revolución Industrial, consiste en la etapa más reciente de la industrialización, en la que se utilizan dispositivos inteligentes para asegurar la conexión físico-digital de los componentes del flujo productivo, con el fin de garantizar un proceso totalmente optimizado e integrado.

La aplicación de algunos conceptos de Industria 4.0, para recopilar y almacenar datos en tiempo real, en la industria del salmón, utilizando sensores interconectados y otros equipos automatizados, permite aumentar la precisión de la operación del centro de cultivo y respaldar decisiones más rápidas y basadas en evidencia.

¿Pero qué opciones reales tenemos actualmente disponibles ?

Tanto en el ciclo de cultivo de agua dulce como en el marino, el monitoreo remoto actual de diversas variables, se realiza, por lo general, utilizando sensores estacionarios y observaciones in situ mediante buceo y cámaras aéreas o submarinas. La introducción de tecnología de robots subacuáticos ha abierto un nuevo abanico de posibilidades y extraordinarios avances en el cultivo comercial de salmones en Noruega. Tanto es así que, ya hay evidencias de diferencias significativas, en el comportamiento de los peces, utilizando un robot propulsado por aletas (tipo tortuga), en comparación con otro impulsado por hélices, y un buzo humano. El robot tipo tortuga generó el menor estrés e impacto, entre los 188 mil peces de una jaula de cultivo comercial, donde se desarrolló la experiencia (Kruusmaa et al, 2020).

En otros casos, solamente el comportamiento de los peces podría alertarnos sobre el deterioro de la calidad del agua que los contiene. La mayor parte del trabajo automatizado de análisis de imágenes y vídeos en la acuicultura actual se ha dedicado a estimar el tamaño y la biomasa de los peces, algo muy básico pero que ha facilitado muchísimo esta importante labor. Sumado a ello, hoy existe un potencial detrás del uso de la visión artificial como herramienta de alerta temprana de mala calidad del agua en sistemas de cultivo de recirculación de agua, RAS. Por ejemplo, la generación de ácido sulfhídrico (H2S), en este tipo de sistemas de cultivo, se produce a través de ciertas comunidades bacterianas actuando de manera anaeróbica en los biofiltros. La dificultad de detectar bajos niveles de H2S en el agua, aumentan el riesgo de la presencia de dicho gas, que es mortal para los peces. El monitoreo de patrones de natación de los peces en los estanques (velocidad, dirección y dispersión), realizado con una cámara estéreo sumergida y otra aérea de vigilancia, y sus consecuentes alteraciones, en presencia de ácido sulfhídrico, permitió sumar un nuevo uso de la tecnología visual para la prevención de pérdidas debido al deterioro de la calidad de agua en RAS (Ciani et al, 2024).

Adicionalmente, hoy tenemos la posibilidad de que los mismos peces nos entreguen bio-registros mediante dispositivos biosensores, introducidos previamente en ellos, que miden y registran múltiples parámetros cardiovasculares, información que se genera, registra e interpreta instantáneamente y que refleja el estado fisiológico de los peces de toda la masa contenida en el estanque o jaula. Dichos registros se pueden utilizar para inferir períodos de estrés exacerbado y evaluar el bienestar de los salmones en cultivo. La utilización de tales sistemas de monitoreo, en la acuicultura, permitiría tomar medidas correctivas inmediatas ante eventos de niveles elevados de estrés, reduciendo así los impactos negativos sobre el bienestar y la productividad de los peces (Morgenroth et al, 2024).

Estrategias de alimentación de los peces también pueden ser optimizadas mediante el uso de biosensores. Estudios realizados en salmón del Atlántico (Salmo salar) han distinguido aquellos comportamientos de alimentación o no alimentación, al monitorear la aceleración, mediante acelerómetros triaxiales; la posición de los peces, mediante telemetría acústica, o la profundidad de ellos, mediante sensores de presión de peces individuales, ya que aquellos más hambrientos muestran niveles de actividad significativamente diferentes a los ya saciados. En conjunto, es evidente que los biosensores se pueden utilizar en salmones de cultivo que nadan libremente para identificar cuándo los peces tienen hambre, cuándo y durante cuánto tiempo participan en un evento de alimentación, la magnitud y duración de respuestas post alimentación de los salmones, para optimizar el crecimiento de ellos (Brijs et al, 2021).

Un sistema inteligente de recopilación de datos puede ser un sustituto adecuado del monitoreo manual, ya que puede proporcionar un proceso de muestreo, en tiempo real, con alta precisión y repetibilidad. A medida que las operaciones acuícolas modernas se intensifican y expanden, a menudo a sitios ambientalmente más expuestos y menos accesibles, también surge la necesidad de desarrollar métodos que permitan, a los piscicultores, monitorear y cuidar, de forma remota, sus peces.

Afortunadamente, los biosensores capaces de medir muchas variables ambientales, conductuales y fisiológicas (por ejemplo: temperatura, gases disueltos, profundidad, aceleración, ventilación, frecuencia cardíaca, flujo sanguíneo, glucosa, ácido L-láctico, etc.), representan herramientas interesantes e innovadoras para evaluar la salud y el bienestar de los peces en cultivo. Esto se puede lograr mediante la instrumentación de animales con biosensores, para recopilar respuestas fisiológicas, en tiempo real, a prácticas de cultivo comunes y/o condiciones ambientales predominantes, que se obtienen a partir de sensores, en los peces o estacionarios, en el recinto de cultivo. En Chile, estamos aun utilizando aquellos básicos y de menor complejidad, pero el tamaño e importancia de la industria del salmón local amerita subir un escalón tecnológico más, que le permita adelantarse a eventos catastróficos y a una toma de decisiones basada en la evidencia científica.