Introducción

El objetivo de este análisis fue determinar si existen diferencias entre la tasa de producción de metano en dos humedales, uno alimentado por precipitación(P)y otro alimentado por agua subterránea (ST).

Pregunta de investigación

¿Existen diferencias en la tasa de producción de metano entre un humedal alimentado por precipitación y otro alimentado por aguas subterráneas?.

Exploración de los datos

#Confirmar si aparecen los datos 
names(datosagua)
## [1] "Tipo"    "Humedal" "Muestra" "Metano"
head(datosagua)
## # A tibble: 6 × 4
##   Tipo  Humedal Muestra Metano
##   <chr>   <dbl>   <dbl> <chr> 
## 1 ST          1       1 6.63  
## 2 ST          1       2 6.77  
## 3 ST          1       3 5.64  
## 4 ST          2       1 12.4  
## 5 ST          2       2 13.5  
## 6 ST          2       3 11.9
#Confirmar el tipo de datos
str(datosagua)
## tibble [18 × 4] (S3: tbl_df/tbl/data.frame)
##  $ Tipo   : chr [1:18] "ST" "ST" "ST" "ST" ...
##  $ Humedal: num [1:18] 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 ...
##  $ Muestra: num [1:18] 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 ...
##  $ Metano : chr [1:18] "6.63" "6.77" "5.64" "12.4" ...
#convertir Metano a numérico 
datosagua$Metano <- as.numeric(datosagua$Metano)

#Leer datos

require(table1)
## Cargando paquete requerido: table1
## Warning: package 'table1' was built under R version 4.5.1
## 
## Adjuntando el paquete: 'table1'
## The following objects are masked from 'package:base':
## 
##     units, units<-
require(ggplot2)
## Cargando paquete requerido: ggplot2
## Warning: package 'ggplot2' was built under R version 4.5.1
#Tabla descriptiva
table1(~Metano|Tipo, data=datosagua)
P
(N=9)		 ST
(N=9)		 Overall
(N=18)
Metano
Mean (SD) 2.03 (1.41) 8.45 (3.20) 5.24 (4.08)
Median [Min, Max] 1.98 [0.320, 4.56] 6.77 [5.42, 13.5] 4.99 [0.320, 13.5]

Interpretación

La tabla muestra estadísticos descriptibos de la producción de metano según el tipo de humedal. Se observa que los humedales alimentados por agua subterránea (ST) presentan valores más altos de metano en comparación con los humedales alimentados por precipitación(P).Esto sugiere una diferencia entre los grupos

##Boxplot

ggplot(datosagua, aes(x=Tipo, y=Metano, fill=Tipo)) +
  geom_boxplot() +
  theme_bw() +
  labs(x="Tipo de humedal", y="Producción de metano (m mol/l/hr)")

Interpretación

El diagrama de cajas evidencia que la mediana y la dispersión de la producción de metano son mayores en los humedales de agua subterránea (ST) respecto a los de precipitación(P).Además, los valores atípicos son más notorios en ST, lo que indica mayot variabilidad en este tipo de humedal.

Análisis confirmatorio

Se ajusta modelo lineal simple para comparar promedios de metano según el tipo de humedal.

#Modelo lineal
mod <- lm(Metano ~ Tipo, data=datosagua)
summary(mod)
## 
## Call:
## lm(formula = Metano ~ Tipo, data = datosagua)
## 
## Residuals:
##     Min      1Q  Median      3Q     Max 
## -3.0333 -1.7058 -0.5533  1.3567  5.0467 
## 
## Coefficients:
##             Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)    
## (Intercept)   2.0333     0.8249   2.465   0.0254 *  
## TipoST        6.4200     1.1666   5.503 4.82e-05 ***
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
## 
## Residual standard error: 2.475 on 16 degrees of freedom
## Multiple R-squared:  0.6543, Adjusted R-squared:  0.6327 
## F-statistic: 30.28 on 1 and 16 DF,  p-value: 4.816e-05

Interpretación

El modelo lineal indica que el tipo de humedal tiene un efecto significativo sobre la producción de metano.En particular, los humedales ST presentan en promedio una producción de metano mayor que los humedales P.

Comparación de medias

Se realiza un test LSD para evaluar diferencias entre grupos.

#Comparación entre grupos

require(agricolae)
## Cargando paquete requerido: agricolae
## Warning: package 'agricolae' was built under R version 4.5.1
compara <- LSD.test(mod, "Tipo")
compara
## $statistics
##    MSerror Df     Mean       CV  t.value      LSD
##   6.124362 16 5.243333 47.19793 2.119905 2.473094
## 
## $parameters
##         test p.ajusted name.t ntr alpha
##   Fisher-LSD      none   Tipo   2  0.05
## 
## $means
##      Metano      std r       se       LCL       UCL  Min   Max  Q25  Q50   Q75
## P  2.033333 1.412515 9 0.824915 0.2845917  3.782075 0.32  4.56 0.80 1.98  2.55
## ST 8.453333 3.202113 9 0.824915 6.7045917 10.202075 5.42 13.50 6.18 6.77 11.90
## 
## $comparison
## NULL
## 
## $groups
##      Metano groups
## ST 8.453333      a
## P  2.033333      b
## 
## attr(,"class")
## [1] "group"
#Gráfico de grupos
bar.group(compara$groups, ylim=c(0,15), ylab="Metano (m mol/l/hr)")

Interpretación

La prueba de comparación de medias (LSD) confirma que las diferencia entre los dos tipos de humedales son estadisticamente significativas. Esto respalda la hipotesis de que el tipo de agua que alimental a los humedales influye en la tasa de producción de metano.

Conclusión

Con el análisis se evidenció que la producción de metano difiere significativamente entre los tipos de humedales. Los humedales alimentados por agua subterránea(ST) presentaron valores promedio más altos y mayor varibiabilidad en comparación con los humedals alimentados por precipitación (P). Estos resultados demuestran que el tipo de agua influye en la tasa de producción de metano en dichos humedales.