Un sensor de calidad del agua para acuicultura es un equipo que se coloca dentro del estanque de peces o de camarones, mide durante todo el día y de forma automática parámetros como el oxígeno disuelto, la temperatura del agua y el pH, y le avisa en cuanto un valor deja de ser normal. El oxígeno disuelto y el pH del agua del estanque suben y bajan mucho en un solo día, y los momentos más peligrosos suelen ser de la medianoche al amanecer; nadie puede quedarse toda la noche junto al estanque, por eso hay que medir de forma continua y no una o dos veces al día.
Quien ha cuidado un estanque lo sabe: los problemas con los peces suelen aparecer al amanecer; la noche anterior todo estaba bien y de madrugada se encuentran los peces boqueando en la superficie. Lo que el sensor de calidad del agua busca ahorrarle es justamente esa noche entera de angustia y los recorridos nocturnos del estanque, uno tras otro. A continuación, desde el punto de vista de quien cuida el estanque, explicamos qué parámetros medir, por qué las sondas suelen medir mal, qué confirmar antes de comprar y cómo usar los datos.
¿Qué parámetros conviene medir en un estanque?
En un sensor de calidad del agua, más parámetros no es mejor. Cada número debe responder a una pregunta: ¿hay que encender la rueda de paletas?, ¿hay que dar menos alimento?, ¿hay que cambiar agua? Piense primero qué relación tiene cada parámetro con el manejo diario y luego decida qué medir.
Oxígeno disuelto: el más importante
El oxígeno disuelto es el parámetro de calidad del agua al que más atención se presta en acuicultura. De día, las algas hacen fotosíntesis y liberan oxígeno al agua; de noche, sin sol, las algas, los peces y camarones y los microorganismos del fondo consumen oxígeno, y el oxígeno disuelto va bajando. Por eso, en un estanque de peces común el oxígeno disuelto es más alto al atardecer y más bajo antes del amanecer. En días calurosos, nublados y sin viento, o después de una muerte repentina masiva de algas (colapso de algas), el oxígeno disuelto se vuelve insuficiente con más facilidad; justo después de alimentar, peces y camarones consumen más oxígeno y el oxígeno disuelto también baja.
La ventaja de medir de forma continua es que usted se entera cuando el oxígeno disuelto empieza a caer a las dos de la madrugada, y no recién al ver los peces boqueando al amanecer. En cuanto a qué tan bajo es peligroso, depende de la especie, el tamaño y la temperatura del agua; siga las recomendaciones de la entidad local de investigación pesquera o de los proveedores de alimento y de semilla.
Temperatura del agua: la clave para entender el oxígeno disuelto
Cuanto más alta es la temperatura del agua, menos oxígeno puede disolverse, mientras el metabolismo y el consumo de oxígeno de peces y camarones aumentan. Un ejemplo de la unidad de extensión de la Universidad Estatal de Nuevo México (EE. UU.): el agua a 11°C puede disolver cerca de un 40% más de oxígeno que el agua a 27°C. Por eso hay que vigilar especialmente el oxígeno disuelto en las noches de verano; cuando llega una ola de frío, la propia temperatura del agua también es un riesgo que vigilar. Los manuales de acuicultura de la FAO también recomiendan medir la temperatura del agua al medir el oxígeno disuelto: viendo los dos números juntos se interpreta mejor.
pH: observe las variaciones del día, no solo un número
El pH del agua del estanque, igual que el oxígeno disuelto, cambia con el día y la noche: de día la fotosíntesis consume dióxido de carbono y el pH sube; de noche la respiración libera dióxido de carbono y el pH baja, por lo que normalmente es más bajo al amanecer y más alto al atardecer. El pH también influye en la toxicidad del amoníaco, por lo que conviene medirlo de forma continua y mirar la tendencia, y no medirlo una sola vez al día.
Nitrógeno amoniacal: hay que verlo junto con el pH y la temperatura del agua
El nitrógeno amoniacal proviene sobre todo del alimento sobrante, las excretas de peces y camarones y la descomposición de materia orgánica del fondo. El amoníaco en el agua tiene dos formas; la más tóxica para peces y camarones es el amoníaco no ionizado, cuya proporción aumenta al subir el pH y la temperatura del agua. Con la misma lectura de nitrógeno amoniacal, el riesgo es mayor cuando el pH y la temperatura del agua son altos, por lo que el nitrógeno amoniacal siempre debe interpretarse junto con el pH y la temperatura del agua.
Las sondas de nitrógeno amoniacal en línea suelen ser de electrodo y sirven para seguir la tendencia de acumulación gradual; en agua salobre o de mar, iones como el sodio y el potasio interfieren con la lectura del electrodo. Se recomienda comparar periódicamente con el método de reactivos; cuando se necesite un número preciso, siga prevaleciendo el reactivo o el envío a laboratorio.
Conductividad y salinidad: se notan más después de la lluvia o de reponer agua
La conductividad y la salinidad reflejan cuánta sal hay en el agua. En un estanque de agua salobre, la salinidad puede cambiar en poco tiempo con una lluvia fuerte o al reponer con agua dulce; en un estanque de agua dulce, la conductividad permite ver si el agua se va “concentrando” poco a poco. La conductividad del agua de mar y del agua salobre es mucho mayor que la del agua dulce, así que el rango de medición de la sonda debe ajustarse al cuerpo de agua.
Cianobacterias y clorofila: convertir “cambió el color del agua” en un número
Al mirar el color del agua, en realidad se miran las algas del estanque. Si hay muy pocas algas, de día se produce poco oxígeno; si hay demasiadas o hay un colapso repentino de algas, el oxígeno disuelto puede caer rápidamente. Los sensores de clorofila y de cianobacterias convierten “cambió el color del agua” en una línea de tendencia, para notarlo con anticipación.
Tomando como ejemplo el AquaPack de YenProtek, los parámetros que puede medir son oxígeno disuelto (OD), pH, nitrógeno amoniacal, temperatura del agua, conductividad, salinidad, cianobacterias y clorofila; se combinan a elección según el tipo de agua, la especie cultivada y el presupuesto, y solo se compran los sensores que se necesitan.
¿Por qué las sondas suelen medir mal?
Muchos acuicultores han instalado sensores y al final dejan de creer en los números que muestran; la causa suele ser una de estas tres cosas.
La sonda se llena de lama: bioincrustación
El agua de los estanques tiene muchos nutrientes y algas, y las sondas sumergidas pronto se cubren de biopelícula, lama e incluso pequeñas conchas. Según un resumen de investigadores del IFREMER (Instituto Francés de Investigación para la Explotación del Mar), la bioincrustación puede afectar la calidad de la medición de un sensor en menos de una semana. Con la sonda sucia, los números se van desviando poco a poco; en el caso del oxígeno disuelto, con la sonda sucia la lectura puede salir más alta, y parece que “todavía alcanza”, por lo que el aireador no se enciende: esa es la situación más peligrosa.
Sin calibración, el número es solo un número
La explicación del Centro Regional de Acuicultura del Sur de EE. UU. (SRAC) sobre la medición de oxígeno disuelto es muy directa: el número que muestra el instrumento solo es correcto si el instrumento está calibrado, se mide de la forma correcta y la sonda recibe buen mantenimiento. Con el uso, el electrodo de pH responde peor, y el manual de medición del Servicio Geológico de EE. UU. (USGS) pide calibrarlo con al menos dos soluciones estándar. La membrana del oxígeno disuelto y el electrodo de pH son consumibles: envejecen y hay que reemplazarlos; si el bulbo de vidrio del pH se rompe, no se puede reparar. Se recomienda, cada cierto tiempo, comparar la lectura con un instrumento portátil en el mismo punto.
Instalada en mal lugar: lo medido no es el agua que sienten los peces y camarones
En un mismo estanque, el oxígeno disuelto cambia según la profundidad, el lugar y la hora: en general el fondo tiene menos que la superficie, el lado de donde viene el viento menos que el lado contrario, y la lectura cerca de la orilla suele ser más baja que en el centro del estanque. El SRAC recomienda que, al medir con un instrumento portátil, se mida al menos a unos 60 cm de la orilla y a unos 30 a 45 cm bajo la superficie, y no junto a un aireador. Con los sensores fijos el principio es el mismo: no instalarlos justo delante de la rueda de paletas ni junto a la entrada de agua, y fijarlos siempre en el mismo lugar, para que se vea la tendencia día tras día. Más que buscar que una sola lectura sea muy exacta, la tendencia en el mismo lugar y a la misma hora tiene más valor de referencia.
Cómo maneja AquaPack la incrustación
AquaPack usa un diseño de autolimpieza por circulación (patente de modelo de utilidad n.º M617481): antes de medir, trata la muestra de agua para reducir los sólidos en suspensión y la adhesión de microorganismos; después de medir, inicia automáticamente un programa de limpieza que retira los microorganismos adheridos al cabezal del sensor y reduce la formación de biopelícula. Esto reduce las veces que hay que meterse al agua a cepillar la sonda, pero no significa que ya no haga falta mantenimiento: las sondas siguen necesitando calibración periódica y la membrana del oxígeno disuelto debe cambiarse con regularidad.
6 cosas que debe confirmar antes de comprar
| Qué confirmar | Preguntas para hacerle al proveedor |
|---|---|
| 1. Qué parámetros medir | ¿Puedo elegir solo los parámetros que necesito? ¿Puedo agregar más después? |
| 2. Agua dulce o salada | Con la salinidad de mi estanque, ¿alcanza el rango de la sonda? ¿Es confiable el nitrógeno amoniacal en agua salada? |
| 3. Limpieza y calibración | ¿Cada cuánto hay que limpiar la sonda y cada cuánto calibrarla? ¿Cada cuánto se cambian los consumibles? |
| 4. Energía y comunicación | Si junto al estanque no hay electricidad y la señal es mala, ¿se puede usar? Si se corta la conexión, ¿se pierden los datos? |
| 5. Alertas | Cuando un valor es anormal, ¿cómo me avisan? ¿Puedo configurar yo los umbrales? |
| 6. Conexión a control | Cuando el oxígeno disuelto baja, ¿puede encender solo la rueda de paletas? ¿Qué hay que comprar aparte? |
1. Parámetros a medir
Empiece por el oxígeno disuelto y la temperatura del agua, y luego agregue pH, nitrógeno amoniacal, salinidad o algas según el problema del estanque. Un diseño en el que se pueda comprar por separado y agregar después evita gastar de más.
2. Agua dulce o salada
Aquí es donde más fácil es equivocarse al comprar. Las sondas de conductividad y salinidad para agua dulce, puestas en agua de mar o salobre, pueden salirse directamente de su rango; la lectura de oxígeno disuelto también debe corregirse según la salinidad; y el nitrógeno amoniacal por electrodo se ve interferido en agua salada. Si cría camarón blanco, chanos (Chanos chanos), mero u otras especies de agua salobre o de mar, antes de comprar dígale al proveedor la salinidad del agua de su estanque.
3. Limpieza y calibración
Pregunte si tiene limpieza automática, cada cuánto hay que limpiar a mano, cómo se calibra y cada cuánto se cambian los consumibles. La mano de obra y el tiempo de meterse al agua a cepillar la sonda también deben contarse en el costo.
4. Energía y comunicación
En muchos estanques no hay tomacorrientes junto al agua y la señal del celular no es estable. Confirme si el equipo puede funcionar con energía solar, cuántas formas de comunicación hay para elegir y si, cuando se corta la conexión, los datos se guardan primero y se reenvían al restablecerse. Para conocer las diferencias entre las formas de comunicación, consulte “Comparación de tecnologías de comunicación IoT”.
5. Alertas
Confirme si puede configurar usted los umbrales, de qué manera avisa y si en el celular se entiende bien. AquaPack puede avisarle con notificaciones de la app, mensaje de texto (SMS) o correo electrónico cuando un valor sea anormal, según los umbrales que usted configure; la app y la plataforma en la nube admiten interfaz en varios idiomas.
6. Conexión a control
Si solo mide y no controla, a medianoche igual tendrá que levantarse a encender la rueda de paletas. Confirme si el sensor puede enlazarse con equipos de control, qué accesorios se necesitan y cómo se cablean los motores grandes.
¿Cómo se usan los datos medidos?
Alertas: que el celular haga por usted el recorrido nocturno del estanque
Primero configure los umbrales de oxígeno disuelto, temperatura del agua, pH y otros parámetros según la especie y la etapa de cultivo; en cuanto un valor los cruza, el celular recibe un aviso. Fíjese también en la tendencia: que el oxígeno disuelto a la misma hora baje varios días seguidos suele merecer más atención que un mínimo aislado.
Referencia para ajustar la alimentación, el cambio de agua y el uso del aireador
Los datos de calidad del agua sirven de referencia para ajustar la alimentación, el cambio de agua y el encendido del aireador. Que el oxígeno disuelto amanezca bajo varios días seguidos, que el nitrógeno amoniacal se acumule poco a poco o que un indicador de algas cambie de repente son señales de que conviene volver a revisar la cantidad de alimento, el cambio de agua y la forma de usar las ruedas de paletas; la decisión final debe tomarse observando en el lugar cómo comen y se mueven los peces y camarones.
Si baja el oxígeno disuelto, la rueda de paletas se enciende sola: con el Smart Control Box
AquaPack con el Smart Control Box permite configurar desde el celular la regla “si el oxígeno disuelto baja del valor configurado, encender el aireador y la rueda de paletas” (el control automático de equipos según los datos de calidad del agua requiere comprar la versión de comunicación LoRa). Los aireadores, las ruedas de paletas y otros motores de gran potencia o trifásicos los cablea un electricista calificado con un circuito externo.
Dos recomendaciones de seguridad para el uso: la noche y el amanecer son los momentos en que el oxígeno disuelto baja con más facilidad, por lo que se recomienda usar un horario programado para que la rueda de paletas siga funcionando en ese tramo, y que la regla de oxígeno disuelto solo se encargue de “encender más” equipos cuando el oxígeno esté bajo, sin depender de ella para apagar la rueda de paletas; con la sonda sucia la lectura de oxígeno disuelto puede salir alta, así que limpie la sonda periódicamente y compare la lectura con un medidor de oxígeno disuelto portátil.
Cuando se va la luz: el sensor tiene energía, pero la rueda de paletas no necesariamente
Si se va la luz en todo el lugar, los aireadores y las ruedas de paletas se detienen a la vez y el oxígeno disuelto puede bajar rápido; este es otro riesgo, ajeno al sensor de calidad del agua. Para saber cómo enterarse de inmediato de un corte y cómo preparar el respaldo, consulte “Un corte de energía en un estanque de peces no es un asunto menor”; en el Módulo de Alerta de Corte de Energía de YenProtek, las versiones que siguen enviando la alerta después del corte son la NB-IoT y la 4G, con comunicación SIM integrada.
Conectarlo con sus sistemas actuales
Si ya tiene su propio sistema de administración, AquaPack ofrece API y MCP para conectar los datos de monitoreo a ese sistema o a herramientas de IA. Para conocer el panorama de los distintos sensores agrícolas, consulte “¿Qué sensores agrícolas existen?”.
Preguntas frecuentes
P1: Con un sensor de calidad del agua, ¿todavía hay que medir yo mismo con reactivos?
Sí. La fortaleza de los sensores en línea es medir de forma continua y detectar a tiempo los cambios; los reactivos y los instrumentos portátiles sirven para comparar periódicamente y confirmar si la lectura se ha desviado. En agua salobre y de mar el nitrógeno amoniacal sufre interferencia de iones, por lo que se recomienda aún más comparar periódicamente con el método de reactivos.
P2: ¿Cuántas veces al día hay que medir?
El SRAC recomienda que, en estanques de alta densidad, durante la temporada de cultivo se mida al menos dos veces al día, al amanecer y al atardecer, y que en días de calor quizá haya que medir por la noche cada una o dos horas. Hacerlo a mano es muy difícil, por eso hacen falta equipos que midan automáticamente según un horario y suban los datos solos.
P3: Si tiene autolimpieza, ¿ya no necesita mantenimiento?
No. La autolimpieza por circulación reduce las veces que hay que limpiar a mano, pero las sondas son consumibles y siguen necesitando calibración periódica; la membrana del oxígeno disuelto debe cambiarse con regularidad y el bulbo de pH, una vez dañado, no se puede reparar.
P4: ¿Se puede usar en estanques de agua salobre y de mar?
La conductividad y la salinidad del agua de mar y salobre son mucho mayores que las del agua dulce, y el rango de medición de la sonda debe confirmarse según el cuerpo de agua. Si va a usar AquaPack en agua salobre o de mar, consulte primero por el rango de la sonda; indíquenos la salinidad del estanque y la especie que cría, y le recomendaremos una configuración.
P5: ¿Puede encender automáticamente la rueda de paletas cuando el oxígeno disuelto está bajo?
Sí. Eligiendo la versión de comunicación LoRa y combinándola con el Smart Control Box, se pueden encender automáticamente aireadores, ruedas de paletas y otros equipos cuando el oxígeno disuelto baje del valor configurado; los motores de gran potencia o trifásicos los cablea un electricista calificado con un circuito externo.
P6: Junto al estanque no hay electricidad y la señal tampoco es buena. ¿Se puede instalar?
Sí. AquaPack trae de serie alimentación solar, y también puede conectarse a la red eléctrica o a una batería externa; no requiere obras de agua ni de electricidad. La comunicación puede ser LoRa, NB-IoT, 4G o Wi-Fi según la señal del lugar, y cuando la red es inestable los datos se guardan temporalmente en el equipo.
¿Busca un sensor de calidad del agua para cuidar su estanque?
Al elegir un sensor de calidad del agua, lo importante no es que tenga muchos parámetros ni una ficha técnica vistosa, sino que mida con exactitud, que se le pueda dar mantenimiento, que le avise cuando algo está mal y que, si hace falta, también encienda por usted la rueda de paletas. AquaPack es un sistema de sensores de calidad del agua con autolimpieza por circulación patentada; ofrece un año de garantía, y si falla dentro de ese plazo se le envía directamente un equipo nuevo de reemplazo. Las condiciones de garantía reales son las que figuran en la cotización.
Si quiere ver primero las pantallas en el celular y en la plataforma en la nube, puede solicitar una cuenta de demostración; también le invitamos a contarnos el tipo de agua y la especie que cría, para ofrecerle una configuración sugerida y una cotización.
Referencias
- FAO, Improving Pond Water Quality(FAO Training Series)
- Sallenave, R., Understanding Water Quality Parameters to Better Manage Your Pond(New Mexico State University, Guide W-104)
- Hargreaves, J.A. & Tucker, C.S., Measuring Dissolved Oxygen Concentration in Aquaculture(SRAC Publication No. 4601, 2002)
- U.S. Geological Survey, Measurement of pH(Techniques and Methods 9-A6.4)
- Delauney, L., Compère, C. & Lehaitre, M., Biofouling protection for marine environmental sensors(Ocean Science, 2010)
- A New Ammonium Smart Sensor with Interference Rejection(Sensors, 2020)