Oxígeno en jaulas: cómo el sistema de alimentación de salmones puede alterar sus niveles
La digestión sí afecta los niveles de oxígeno disuelto en las jaulas de salmón, aunque con distinta intensidad según el contexto, y el momento del día.
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La tasa de consumo de oxígeno del Salmo salar – salmón del atlántico – depende de la combinación de su actividad digestiva y otros factores como el tamaño del pez, temperatura del agua y la velocidad de su nado. Esto provoca la variación de los niveles de oxígeno disuelto en las jaulas, y por ende, en el riesgo de que los peces sufran condiciones hipóxicas.
El experimento realizado por investigadores noruegos evaluó el efecto de la variabilidad en el consumo de oxígeno disuelto (OD) causada por la actividad digestiva en los niveles de OD dentro de las jaulas de cultivo, y cuantificó el efecto del ayuno sobre los niveles de OD en estas jaulas.
Los resultados arrojaron que la variación diaria en el consumo de OD debido a la actividad digestiva puede influir significativamente en el riesgo de condiciones hipóxicas durante ciertas partes del día. A su vez, la reducción en el consumo de OD durante el ayuno tiene un impacto claro en los niveles de OD, lo que podría disminuir considerablemente el riesgo de hipoxia para los peces.
Metodología
Los científicos utilizaron un modelo matemático simulando los niveles de OD en las jaulas, basado en una ecuación de advección-difusión, describiendo de esta manera cómo se transporta y dispersa el oxígeno dentro de la jaula debido a corrientes de agua y procesos de mezcla.
La velocidad de la corriente observada se usa para dirigir el proceso de advección (transporte de oxígeno por el movimiento del agua), mientras que los niveles observados de OD en el ambiente proporcionan las condiciones de frontera del modelo. Dentro de la ecuación, el término de sumidero representa el consumo de oxígeno por parte de los salmones, que se calcula mediante un modelo empírico de consumo individual de oxígeno.
El modelo asume que los peces que no se encuentran alimentándose están distribuidos de manera homogénea en el plano horizontal. En el plano vertical se distribuyen según los datos obtenidos por telemetría acústica. Y durante la alimentación, se asume que una porción de los peces seguirá la distribución del alimento dentro de la jaula.
Este modelo se basa así en el modelo empírico desarrollado por Grøttum y Sigholt (1998), que relaciona peso del pez, temperatura del agua, y velocidad de nado, ajustado por el trabajo de Alver y colaboradores (2022) que ajusta los valores a las tasas de consumo de oxígeno del salmón cultivado, incluyendo en el modelo los valores de la distribución del pellet, ingestión del alimento, tasa de ingestión o saciedad del pez, la tasa de vaciado estomacal y un factor de proporcionalidad del consumo de oxígeno por la cantidad de alimento digerido.
Se implementaron dos escenarios: un modelo constante con consumo de oxígeno fijo; y un modelo con digestión, que incluye el consumo variable de oxígeno considerando también el consumo basal y el adicional por digestión. A su vez, se realizaron dos conjuntos de comparaciones para evaluar sus modelos. El primero es el escenario del mundo real, utilizando datos reales de una salmonicultura), lo que permite validar el modelo en condiciones operacionales; y el segundo, es el escenario artificial, que consiste en una simulación teórica, diseñado para comparar en detalle el comportamiento de los modelos y cuantificar su impacto en indicadores como oxígeno promedio, percentil bajo y presencia de hipoxia.
Resultados
Los resultados muestran que incorporar la digestión en el modelo sí afecta los niveles de oxígeno disuelto en las jaulas, aunque con distinta intensidad según el contexto y el momento del día. Comprendiendo estas variables, se lograría predecir condiciones críticas en la salmonicultura, considerando al ayuno como una herramienta para manejar riesgos de hipoxia
En el escenario del mundo real, la variabilidad del consumo de oxígeno ligada a la digestión y a las condiciones ambientales en los modelos digestivos y constante presentaron diferencias claras. Si bien, el porcentaje de volumen hipóxico (OD< 6 mg/l) se mantuvo estable la mayor parte del tiempo, hubo episodios con cambios de hasta 10 puntos porcentuales, hacia un aumento en el modelo digestivo.
Patrón diario
En un día de ayuno el modelo digestivo estimó niveles más altos de DO en toda la jaula en comparación con el modelo constante, diferencia que aumentó a lo largo del día, alcanzando la máxima diferencia en la tarde. En contraste, en un día de alimentación normal el modelo digestivo predijo mayores niveles de DO durante la noche y la mañana, pero menores niveles en la tarde y noche, mostrando un patrón opuesto a los días sin alimentación.
El escenario artificial presentó resultados que refuerzan la idea del escenario anterior, donde los peces alimentados consumen en promedio un 60% más oxígeno que los peces en ayuno, pudiendo incluso duplicar el consumo en momentos de máxima actividad digestiva.
Para conocer profundamente el estudio, visita este enlace.
