Los peces tienden a evitar objetos de colores amarillos
Noruega es líder mundial en el uso de robots en el sector de la acuicultura. Pero, ¿Cómo impactan realmente estos robots en los peces? La cibernética Eleni Kelasidi se sorprende de lo mucho que ocurre.
"Pensé que sería bastante sencillo aplicar al sector de la acuicultura la misma tecnología que utilizamos en la industria del petróleo y el gas", dice Eleni Kelasidi. "Así que mi primera visita a una piscifactoría resultó ser una verdadera llamada de atención", afirma.
Kelasidi tenía un doctorado en tecnologías robóticas tipo serpiente desarrolladas para su uso en el sector del petróleo y el gas antes de convertirse en investigadora científica senior en el departamento de acuicultura de SINTEF Ocean.
"Nunca entendí del todo que un corral lleno de animales vivos y en movimiento cambiaría tan drásticamente las condiciones de funcionamiento de los robots", afirma Kelasidi. "Es muy diferente a operar un robot en mar abierto, donde investigamos objetos metálicos estacionarios y muertos, como tuberías y turbinas", dice.
Desde que se aplicó la robótica en el sector de la acuicultura, la mayoría de los equipos utilizados se desarrollaron originalmente para la industria del petróleo y el gas. Kelasidi cree que se necesitan más robots sectoriales y su trabajo ha consistido en investigar tecnologías que causen la menor perturbación posible a los peces.
Márgenes de seguridad, según el pez
"Cuando hablamos de interacciones entre humanos y robots, damos por sentado que damos la máxima prioridad a las necesidades y la seguridad de los humanos", afirma Kelasidi. "El mismo principio se encuentra en el corazón de nuestro proyecto Fish-Machine Interaction. Queremos contribuir al desarrollo de mejores robots que puedan operar de manera rápida y eficiente. Pero, por supuesto, deben tener en cuenta las necesidades y la seguridad de los peces", afirma.
Durante tres años, Kelasidi, junto con el estudiante postdoctoral Qin Zhang de NTNU y el resto de su equipo, han estado recopilando y analizando datos de una variedad de diferentes redes instaladas en el laboratorio de piscifactoría a gran escala de SINTEF Ocean, SINTEF ACE. La recopilación de datos se ha realizado en diferentes lugares, en diferentes épocas del año y de peces en diferentes etapas de sus ciclos de vida.
"Hemos llevado a cabo varias diferentes mediciones para cada situación, por lo que nuestra recopilación de datos ha sido nada menos que exhaustiva", afirma Kelasidi. "El proyecto nos proporciona algunas respuestas claras, sobre todo en cuestiones como cuál es la distancia que un pez considera segura respecto de un objeto determinado", afirma.
"Una cosa que nos sorprendió a todos es que la relación entre el tamaño de un pez y la distancia que mantiene de un objeto extraño es, de hecho, lineal", dice Kelasidi. "Cuanto más pequeño sea el pez, menor será el margen de seguridad", afirma.
De hecho, un robot que se introduce en un corral de red bloquea un volumen de agua mayor que el que absorbe el propio equipo, y el margen de seguridad que mantiene el pez tiene un impacto en qué tan confinado queda en el corral bajo diferentes operaciones robóticas. Los resultados de este estudio permitirán a los operadores de piscifactorías conocer las distancias que mantienen los peces con respecto al equipo que introducen en sus corrales.
Por ejemplo, los peces que pesan cinco kilos mantienen una distancia de tres metros. En la práctica, el hecho de que los peces más jóvenes y más pequeños mantengan un margen de seguridad más estrecho significa que se puede introducir más equipo en un corral que contenga peces jóvenes sin afectar sus patrones de natación ni su comportamiento.
Imagen: Una selección de objetos de prueba utilizados en este proyecto de investigación. Crédito: SINTEF
Color, tamaño, velocidad y sonido
"Si sabemos qué perturba o impacta negativamente a los peces enjaulados, podemos decir algo sobre las adaptaciones técnicas que deberían hacer los fabricantes de equipos", dice Kelasidi, quien desde entonces ha descubierto más sobre cómo responden los peces y qué pasan por alto.
El equipo de investigación construyó una serie de objetos de diversas formas, colores y tamaños, con el objetivo de observar y cuantificar cualquier variación en las respuestas de los peces. Resulta que la forma hace poca diferencia. Los peces responden de manera idéntica ante la presencia tanto de cilindros como de cubos. Sin embargo, mantienen un mayor margen de seguridad ante la presencia de grandes objetos respecto a los más pequeños y mantienen mayores distancias con los objetos amarillos que con los blancos.
En otras palabras, tanto el color como el tamaño tienen un impacto. Lo mismo se aplica, como lo demuestran estudios anteriores, a los sonidos emitidos por los objetos extraños y a la velocidad de su movimiento.
"Esperamos que los proveedores de tecnología utilicen esta información cuando sigan desarrollando nuevos equipos", afirma Kelasidi.
"Para nosotros, los investigadores, nuestro objetivo es seguir desarrollando tecnologías que permitan a los robots autónomos adaptar su comportamiento a las respuestas de los peces enjaulados con el objetivo de molestarlos lo menos posible. Si los sensores de un robot detectan que los peces mantienen su distancia, o si reconocen un cambio de comportamiento en respuesta a un posible estímulo de estrés, el robot puede, por ejemplo, reducir su velocidad y operar de una manera que cause menos perturbaciones", explica.
Imagen derecha: ¿Este robot molesta a los peces enjaulados? Está equipado con una ecosonda y cámaras que le permiten observar cómo responden los peces a su alrededor a sus movimientos. Aquí lo vemos sumergiéndose en el agua en un lugar frente a la costa de Kristiansund. Crédito: SINTEF
El objetivo es permitir que los robots se adapten
"En la actualidad, no sabemos si los peces se alejan nadando del equipo en respuesta a un estímulo estresante o si su comportamiento puede compararse con el de un niño que juega huyendo de alguien que los persigue", dice Kelasidi. "Tenemos que investigar más sobre este tema", afirma, añadiendo que en cualquier caso es útil saber qué comportamientos muestran los peces en respuesta a diferentes estímulos.
Según Kelasidi, hay muchos factores que pueden influir. Si tiene la intención de realizar trabajos en un corral de red y al mismo tiempo mantener a los peces a distancia, será útil saber qué colores tienden a evitar los peces. Si quieres acercarte a los peces para tomarles fotografías, es una buena idea utilizar un robot de un color que cause la menor molestia.
Actualmente, el equipo de investigación sólo ha probado el amarillo y el blanco porque son los colores más utilizados por los proveedores de equipos. En el futuro, el equipo pretende investigar cómo responden los peces cuando un robot gira o se mueve, hasta qué punto la velocidad es un factor y si importa o no si el movimiento es horizontal o vertical o con o sin luces.
Kelasidi enfatiza que el objetivo principal es realizar operaciones robóticas autónomas con la menor perturbación posible.
"El sector acuícola noruego es pionero en el uso de tecnología y esperamos contribuir con conocimientos que permitan a la industria seguir manteniendo su posición como líder mundial en este campo", afirma Kelasidi. "Las tecnologías robóticas que tienen en cuenta el bienestar de los peces no tendrán ningún impacto en los problemas más apremiantes que enfrenta el sector hoy en día, pero sentarán las bases para un mayor bienestar en el futuro", afirma.
El estudio se publica en la revista Aquaculture: Farmed Atlantic salmon (Salmo salar L.) avoid intrusive objects in cages: The influence of object shape, size and colour, and fish length