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Cambio climático

LXXX Inteligencia artificial para una cría de gambas sostenible y adaptada a cada especie

Juan Carlos Tellechea
lunes, 3 de julio de 2023
Detección temprana de estrés en gambas © 2023 by Alfred Wegener-Institut / Stephan Ende Detección temprana de estrés en gambas © 2023 by Alfred Wegener-Institut / Stephan Ende
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Científicos han desarrollado un sistema infomático óptico (sistema de visión por ordenador) para la detección precoz del crecimiento, cantidad, mortalidad y estrés en camarones de acuicultura. El proyecto de investigación, MonitorShrimp, está a cargo de un consorcio formado por el Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI) y las empresas Oceanloop y Sander Holding.

Según los expertos, el proyecto mejora significativamente el bienestar animal y el rendimiento en la cría de gambas en estas granjas acuícolas.

Bajo la dirección del AWI, un equipo de científicos e ingenieros, junto con Oceanloop, empresa pionera en la cría de gambas, ha desarrollado un sistema basado en visión por ordenador que permite contar y medir la longitud de las gambas con una precisión de hasta el 95%. Estos resultados se lograron en condiciones de explotación en tiempo real, es decir, con una alta densidad de población y condiciones de iluminación borrosas.

Bienestar animal

El sistema permite a las explotaciones acuícolas conocer mejor el rendimiento de sus animales de granja, pero también su bienestar. La nueva tecnología se desarrolló para satisfacer las necesidades de las granjas europeas de gambas en tierra, que cada vez se centran más en una mayor sostenibilidad y bienestar animal.

El primer prototipo se instaló en la granja de investigación y desarrollo de Oceanloop en Kiel (norte de Alemania) en 2022. Un smartphone de última generación montado por encima del nivel del agua capturaba imágenes de las gambas cada minuto y enviaba datos en directo a un servidor local. Algoritmos basados en visión por ordenador contaron las gambas en cada imagen y midieron la longitud de cada una de ellas. Esta información se pondrá a disposición del software de piscicultura AquaManager® para optimizar los modelos de crecimiento y alimentación a partir de los datos en vivo.

Estrés

Además, el grupo pudo detectar visualmente síntomas de estrés en las gambas, dice el codirector ejecutivo de Oceanloop, el biólogo marino Bert Wecker:

Esta función se utiliza como sistema de alerta temprana, pero también para validar nuestro modelo de densidad de población. Con esta última tecnología, podemos determinar con mayor precisión la densidad de cada tamaño de gamba, lo que mejora la supervivencia, el crecimiento y la conversión alimenticia.

Mortalidad

Por su parte, el Dr. Stephan Ende, jefe de proyecto de AWI, subraya la importancia de controlar la mortalidad de los animales de granja, especialmente en acuicultura:

Las tasas de mortalidad, que oscilan entre el 13 y el 26% en el caso del salmón e incluso llegan al 50% en la cría de gambas, son significativamente más altas que en cualquier otra producción animal. La monitorización en línea permite a las granjas acuícolas reaccionar más rápidamente ante los signos de estrés en los animales.

Inteligencia artificial

Tomasz Kowalczyk, fundador y consejero delegado de NeuroSys, que contribuyó al desarrollo de algoritmos en el proyecto, afirma:

Los avances tecnológicos están cambiando empresas e industrias enteras. Estamos dispuestos a formar parte de este cambio y estamos trabajando para introducir los beneficios de la inteligencia artificial y el aprendizaje profundo en la industria de la cría de camarones.

Esquema del sistema de procesamiento de imágenes,     desarrollado como parte del proyecto 'Monitor Shimp'. © 2023 by Alfred Wegener Institut / Stephan Ende.Esquema del sistema de procesamiento de imágenes, desarrollado como parte del proyecto 'Monitor Shimp'. © 2023 by Alfred Wegener Institut / Stephan Ende.

Según los socios colaboradores, el desarrollo de esta tecnología es un hito importante en el camino hacia la cría de camarones a gran escala. Oceanloop tiene como objetivo ampliar significativamente su capacidad de cultivo en Europa para 2027 mediante la construcción de la granja de camarones en tierra más sostenible y más grande del mundo, con un volumen de cultivo de más de 2.000 toneladas por año.

Reducir riesgos

El Dr Fabian Riedel, cofundador y codirector ejecutivo de Oceanloop señala que:

La capacidad de rastrear el rendimiento del crecimiento y el bienestar de los camarones en tiempo real con datos en vivo ayudará, por un lado, a reducir el riesgo en la acuicultura. Por otro, también proporcionará una visibilidad completa de la biomasa para optimizar la cadena de valor, desde la cría hasta la transformación y la venta.

El consorcio también pretende ampliar la colaboración con otras partes interesadas para seguir avanzando en la digitalización de la cría de gambas. El trabajo conjunto de los principales socios del sector con la ciencia permite muchas innovaciones cruciales para una cría de gambas sostenible y adaptada a cada especie. En el futuro está prevista una estrecha colaboración con la empresa NeuroSYS.

Financiación

El proyecto está financiado por el Ministerio Federal de Alimentación y Agricultura (BMEL) en virtud de una resolución del parlamente federal alemán (Bundestag). La Agencia Federal de Agricultura y Alimentación (Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, BLE) financia el proyecto en el marco del programa de fomento de la innovación. En 2023, el socio original del proyecto, MonitorFish, se retiró del mismo.

Acerca del consorcio

El Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz para la Investigación Polar y Marina (AWI) lleva a cabo investigaciones en el Ártico, la Antártida y los océanos templados y de alta latitud. Coordina la investigación polar en Alemania y proporciona importantes infraestructuras como el rompehielos de investigación Polarstern y estaciones en el Ártico y el Antártico para la ciencia internacional. El Instituto Alfred Wegener es uno de los 18 centros de investigación de la Asociación Helmholtz, la mayor organización científica de Alemania.

La misión de Oceanloop es revolucionar la industria camaronera mundial con tecnología de acuicultura puntera "Made in Germany". Las granjas camaroneras en tierra de Oceanloop permiten criar gambas de agua salada de alta calidad, sin antibióticos y sostenibles allí donde se consumen. Como resultado, Oceanloop reduce significativamente el consumo de recursos y la huella medioambiental en comparación con las granjas convencionales. El grupo de empresas Oceanloop explota dos innovadoras piscifactorías de gambas en Múnich y Kiel. Como líder tecnológico europeo en el cultivo de la gamba nórdica, la visión de Oceanloop es construir piscifactorías sostenibles de gamba nórdica en todo el mundo, contribuyendo a la descarbonización de la industria alimentaria.

Sander Holding se dedica desde 1961 a la fabricación y desarrollo de productos innovadores para sistemas de tratamiento de aguas en los sectores industrial, de acuarios y acuicultura. Sander ha participado activamente en la creación de acuarios marinos en Berlín, Oberhausen, Hannover, Constanza, Varsovia, Oporto, el lago de Garda, Bergen y Moscú, por ejemplo. La experiencia de Sander se ha utilizado en colaboración con instituciones científicas para desarrollar el innovador concepto Oceanloop®: sistemas marinos de recirculación en tierra que pueden funcionar en el interior sin acceso al agua de mar natural para el cultivo de productos del mar.ç

Empresa colaboradora

NeuroSYS es un equipo de expertos en IA, aprendizaje automático y digitalización. Desde 2010, NeuroSYS ha completado más de 100 proyectos complejos de IA y TI para clientes de todo el mundo, optimizando operaciones en diversas industrias. La empresa está especializada en la aplicación de tecnologías punteras en sectores como la fabricación, la agricultura, la sanidad y la farmacia, pero también participa en proyectos de investigación puramente científicos en colaboración con varias universidades de la UE.

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