Segundo caso de estudio: Acuacultura
Introducción
La acuacultura también denominada acuicultura, es una práctica que convierte las presas, lagos, lagunas en zonas de explotación de recursos naturales marinos. Las especies que incluye se dividen en cuatro categorías algas, moluscos, crustáceos y peces. Es un gran sector que genera empleos y contribuye al crecimiento y estabilidad del sistema alimentario, conservación de especies acuáticas, incremento de niveles de nutrición, disminución de impactos ambientales, manufactura de materias primas de uso industrial y farmacéutico, fomento del autoempleo y erradicación de la pobreza. (Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural 2019)
El estado de Sonora se distingue por encontrarse entre los principales productores de camarón de cultivo en México. El cultivo de camarón en el Estado se centra en una única especie: el camarón blanco Litopenaeus vannamei, el cual se desarrolla en distintos sistemas de cultivo entre los cuales se encuentra 1 cultivo a mar abierto en jaulas flotantes (el cual actualmente no está operando); sistemas intensivos de agua dulce o salobre y predominantemente, el sistema semi intensivo tradicional de estanques rústicos, Para una mejor organización, y para facilitar la implementación de medidas sanitarias, todas las UPAs de camarón registradas en el estado de Sonora, se encuentran agrupadas en 14 Juntas Locales de Sanidad Acuícola (JLSA), de acuerdo a su ubicación geográfica, toma de agua e infraestructura común.
Objetivos
El objetivo es comprender y analizar estadísticamente la productividad en granjas de camarón de Sonora, específicamente en el valle del Yaqui a través de la investigación previa basándonos en trabajos realizados por alumnos y datos obtenidos de los sitios oficiales para contestar cuestiones como: ¿Realmente los camarones más alimentados son los que más engordan? ¿Cómo son las estadísticas de crecimiento de los camarones? Así como para comprender la importancia de la acuicultura tanto en el sector alimentario como económico.
Antecedentes
Sonora tuvo una producción de 71 146 Toneladas de camarón en el año 2018, obtuvo el 2do lugar en volumen de producción pesquera y el 1er lugar en valor nacional. LA alimentación de una granja camaronera se inicia desde el momento de a aclimatación, al suministrar nauplios vivos a los tanques durante el proceso. Esto es por cada millón de postlarvas a aclimatar se descapsulan 100g de quistes de Artemia Salina. Posteriormente, una vez sembrado se le proporcionan 100 g diariamente durante 7 días, se proporciona por la orilla del estanque. Durante los primeros 15 días la alimentación se efectúa de pie y por la orilla del estanque, en dos raciones (una en la mañana y otra en la tarde). Después de 15 días el alimento se suministra en cantidades más grandes más adentro del estanque cargada hacia el centro.
Método
Para este caso de estudio, se analizan los datos de una granja camaronera en el valle den yaqui registradas durante 11 semanas, para evaluar cómo se comportan y cuáles son los factores adecuados para un crecimiento optimo en los camarones. Existen 12 estanques, para los cuales el peso adecuado es 12g, al llegar a este peso están listo para cosechar para su venta, esto generalmente ocurre en la semana 12. Sin embargo, no todos los estanques llegaron a este resultado en ese tiempo.
Relación de alimento diario en los estanques
Se tienen 12 semanas de datos de 12 estanques en los cuales a partir de la semana numero 2, se empiezan a pesar los camarones en crecimientos, tambien se cuantifica su nivel de comida.
Tabla de datos
En terminos ideales los 12 estanques tendrian que llegar en la semana numero 12 a 12 gramos, para poder entonces realizar la “cosecha”, pero unicamente 3 de los 12 estanques llegaron a este peso.¿Por que esto es un problema? Dado que se tendra que invertir una semana o mas para poder llegar al peso ideal, y eso supone una perdida de dinero.
Primero veamos la relacion del alimento diario de los estanques…
library(ggplot2)
ggplot(camarondatos, aes(Estanque, AlimentoDiario)) +
geom_bar(stat = "identity",
fill= "purple",
color = "black") +
labs(x = "Estanque",
y = "Alimento diario",
title = "Alimento (kg) diario en los estanques") +
scale_y_continuous() +
theme(legend.position = "top") +
geom_text(aes(label = Estanque),
position = position_stack(), vjust = 2)
En esta grafica se nos muestra el crecimiento de los camarones en cuestion al alimento semanal en un diagrama de dispersion.
ggplot(data = Camaroncitos, aes(x = AlimentoSemana, y = PesoActual)) +
geom_point(colour = "purple") +
ylab("Peso actual")+xlab("Alimento semanal") +
labs(colour = "Mes", title = "Crecimiento de los camarones",
subtitle = "En los estanques") 
En esta grafica interactiva, se muestra otra vez el crecimiento de los camarones en cuestion a su alimento semanal, pero con enfasis en cada estanque.
gcov <- ggplot(data = Camaroncitos)+
ggtitle("Crecimiento de los camarones")+
geom_line(aes(x=Camaroncitos$AlimentoSemana,y=Camaroncitos$PesoActual,colour = Camaroncitos$Estanque))+
ylab("Peso actual")+xlab("Alimento semanal")+
theme_bw()+
theme(
panel.grid.major.x = element_blank(),
axis.ticks.x = element_blank()
) +
labs(colour = "Estanques")
ggplotly(gcov)ggplot(data =Camaroncitos)+
geom_point(mapping = aes(x = EstanqueN, y = Superficie, color = Estanque)) +
ylab("Superficie")+xlab("Estanques") +
labs(colour = "Estanque", title = "Superficie",
subtitle = "En los estanques") 
Regresión logística
En estadística, la regresión logística es un tipo de análisis de regresión utilizado para predecir el resultado de una variable categórica (una variable que puede adoptar un número limitado de categorías) en función de las variables independientes o predictoras. Es útil para modelar la probabilidad de un evento ocurriendo como función de otros factores. El análisis de regresión logística se enmarca en el conjunto de Modelos Lineales Generalizados (GLM por sus siglas en inglés) que usa como función de enlace la función logit. Las probabilidades que describen el posible resultado de un único ensayo se modelan, como una función de variables explicativas, utilizando una función logística.
##
## Call:
## glm(formula = AlimentoSemana ~ PesoActual, data = Camaroncitos)
##
## Deviance Residuals:
## Min 1Q Median 3Q Max
## -526.00 -89.86 9.59 90.77 380.46
##
## Coefficients:
## Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)
## (Intercept) 285.864 24.864 11.50 <2e-16 ***
## PesoActual 139.697 3.963 35.25 <2e-16 ***
## ---
## Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
##
## (Dispersion parameter for gaussian family taken to be 23637.97)
##
## Null deviance: 32447689 on 131 degrees of freedom
## Residual deviance: 3072936 on 130 degrees of freedom
## AIC: 1707.9
##
## Number of Fisher Scoring iterations: 2plot(Camaroncitos$AlimentoSemana, Camaroncitos$PesoActual, xlab="Alimento semanal", ylab = "Peso Actual")
## Waiting for profiling to be done...## 2.5 % 97.5 %
## (Intercept) 237.1319 334.5965
## PesoActual 131.9302 147.4642Se puede observar que se cuenta con el 97.5% de confianza, lo que se puede interpretar como cofiable pero sin eliminar el pequeño margen de riesgo.
La representacion de los datos se podria ver graficamente de la siguiente manera (Funcion logistica estimada).
colores <- NULL
colores[Camaroncitos$Exito==0] <-"red"
colores[Camaroncitos$Exito==1] <-"green"
plot(Camaroncitos$AlimentoDiario, Camaroncitos$Exito, pch=21, bg=colores, xlab="Alimento", ylab="Pesos ideales")
legend ("bottomleft", c("Peso no ideal", "peso ideal"), pch=21, col = c("red","green"))
¿Cómo son las estadísticas de crecimiento de los camarones?
En el estudio que se realizo, se puede observar que hay 3 estanques los cuales si llegaron a la marca necesaria, los cuales fueron: N1, N8 y N12, las semenjanzas que se presentan dentro de los 3 estanques fueron la cantidad de alimento (diario y semanal), por lo tanto el crecimiento fue similar en los 3 estanques. Se tiene en cuenta que los estanques 11 y 12, tienen una superficie diferentes que los demas, es mas grande (6.2), los estanques restantes tienen una superficie de 5. Durantes las primeras 5 semanas, se ve un aumento en el crecimiento de 5 de los estanques, y continua siendo asi hasta la semana 8, en la cual se aumento la cantidad de alimento en algunos estanques que habian estado retrasados (1,2 y 8), despues de una semana hubo variaciones en los estanques pero no de una manera critica, ya que no tenian mucho diferencia entre si pero en la semana 10, se puede ver que la cantidad de alimento vario de manera critica y se obtuvo una varianza mucho mayor que la anterior, siendo de 30. Durante la semana 11, se vio mucho mas reflejada esta varianza, aumentando hasta 100. Pero en la semana 12, se disminuyo hasta 20, de igual manera los unicos estanques que se desalloraron de manera correcta y esperada fueron los 1,8 y 12, por lo tanto se ve que el crecimiento de los camarones se da en las semanas intermedias, por lo tanto si la cantidad de comida es mayor y constante en las semanas intermedias, se da el crecimiento de los camarones esperado.
¿Realmente los camarones más alimentados son los que más engordan?
Podemos observar que a los estanques (11 y 12) que recibieron mas alimento desde la primera semana, no fueron los que mejor crecimiento llegaron a los 12 gramos, solo el estanque 12 fue el unico de los dos que si llego a esa marca. Asi que no podemos decir que el alimento fue el causante principal del crecimiento de los camarones.
Conclusion
Durante este caso de estudio pudimos observar que el crecimiento de los camarones no es totalmente proporcional desde la semana numero 1, ya que extrañamente hubo dos estanques los cuales no fueron alimentados mejor que los demas sino de igual manera que todos pero terminaron siendo dos de los tres que llegaron a la marca de 12 gramos. Pero se puede observar que se les alimento un poco mas en las semanas intermedias, lo cual pudo haber ayudado a su crecimiento en las semanas finales. Pero no podemos relacionar su crecimiento totalmente a su alimentacion, ya que los camarones pueden estar afectados por muchas variables externas o internos de los mismos.
Fuentes
Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural.(09/04/2019).Acuacultura, producción y conservación de organismos acuáticos.https://www.gob.mx/agricultura/articulos/acuacultura-produccion-y-conservacion-de-organismos-acuaticos
OSIAP (04/06/2018). Inocuidad camarón. http://www.osiap.org.mx/senasica/sector-estado/sonora/Acuicola#:~:text=Sonora%20cuenta%20con%20una%20infraestructura,5%20laboratorios%20de%20producci%C3%B3n%20de