Medición de la calidad del agua en el cultivo de perlas

Escrito en 1 de julio de 2020. Publicado en Análisis de agua, Industria alimenticia.

Por miles de años muchas culturas han reconocido la belleza y el valor de las perlas. Históricamente se recolectaban buscando en varias especies de bivalvos marinos y de agua dulce. Las perlas naturales son extremadamente raras, se encuentran en una de cada 2000 ostras perleras. A comienzos del siglo XX, impulsados por el alto valor de las escasas perlas naturales, investigadores japoneses desarrollaron métodos de acuacultura que les dieron a los humanos el control de la producción de perlas. Estas perlas, conocidas como “perlas cultivadas”, son comúnmente más grandes y consistentes en el tamaño y color que las perlas naturales; para asegurar la alta calidad de las perlas producidas, las técnicas de cultivo están altamente reguladas.

El cambio climático global ha impactado significativamente a los cultivos de ostras. Al incrementar los niveles de dióxido de carbono atmosférico, también incrementa la difusión de este gas en el agua, formándose así ácido carbónico. Se ha demostrado que este incremento en la acidez inhibe el crecimiento de las conchas en los animales marinos y se sospecha que es la causa de desórdenes reproductivos en los peces. En los últimos 300 millones de años, el pH del océano se ha mantenido constante en aproximadamente 8.2; tan solo en los últimos 200 años, el pH del océano ha disminuido a 8.1 pH. Esta disminución de 0.1 unidades no es tan insignificante como parece, ya que el pH se basa en una escala logarítmica, una unidad de pH representa un cambio de diez veces la actividad del ion hidrógeno. En un ecosistema tan sensible como el océano, un cambio de pH de 0.1 unidades tiene consecuencias drásticas. Las pequeñas variaciones pueden darse en diferentes puntos a lo largo del año debido a las marejadas estacionales y a los gradientes naturales. El desarrollo de las larvas de ostras es especialmente sensible a los cambios de pH, causando en ellas una alta mortalidad.

Por otra parte el incremento de la temperatura atmosférica también causó un incremento en la temperatura de la superficie del mar. Las aguas más cálidas de las lagunas disminuyen el brillo y valor final de las perlas. Adicionalmente, el crecimiento de parásitos es favorecido en temperaturas más cálidas. Estas aguas también provocan menores niveles de oxígeno disuelto en los océanos y mayor competencia por respirar entre los organismos de una laguna. Un suministro constante de oxígeno es importante para la salud de la ostra perlera tanto en el agua de cultivo como en el transporte del animal.

Los niveles recomendados de oxígeno para las ostras perleras en lagunas y contenedores de transporte son arriba de 5 mg/L. Para asegurar que la demanda de oxígeno no sea más alta en una laguna, se han establecido recomendaciones de regulación de espacio y profundidad para las ostras y asegurar que reciban el oxígeno y el alimento suficientes. Durante la transportación, debido a que el volumen de agua y la cantidad de oxígeno disponibles son bajos, los contenedores deben medirse y airearse frecuentemente para asegurar los niveles de oxígeno adecuados. También se debe vigilar de cerca la mortalidad de los organismos; si un organismo muere y no se retira del contenedor, el exceso de materia orgánica se descompondrá consumiendo oxígeno y produciendo toxinas que pudieran dañar a las ostras vivas.

Aplicación

Hanna Instruments cuenta con diferentes equipos que permiten medir los parámetros más importantes de la calidad del agua en el cultivo de perlas, siendo estos: el pH, la temperatura y el oxígeno disuelto. Unos de los equipos más recomendados para esta aplicación es el medidor multiparamétrico HI98196. Este equipo es portátil, permite realizar las mediciones tanto en lagunas como en contenedores de transporte, cuenta con un sistema simple de configurar y es fácil de usar. Existen diversos factores que pueden afectar las lecturas de oxígeno disuelto, como la presión atmosférica, la salinidad y la temperatura, por lo que cuenta con un barómetro incorporado, compensación manual de la salinidad y compensación automática de temperatura para lograr resultados más confiables. Cuenta con una función de registro por intervalos, muy útil para medir los cambios en los niveles de oxígeno disuelto y pH durante el cultivo y el transporte. Al medir el pH en varias ubicaciones en el tiempo, se pueden identificar las áreas de la laguna que son menos afectadas por las variaciones estacionales de pH y por tanto, las mejores ubicaciones para cultivar las larvas de ostra. Se puede conectar el medidor a una sonda de 20 y 40 m (disponibles en Hanna Instruments) que le va a permitir al usuario obtener un perfil completo de la calidad de la columna de agua.

El equipo está protegido por una carcasa impermeable IP67 y puede soportar la inmersión en agua a una profundidad de 1 m durante un máximo de 30 minutos, esta característica es muy útil para las mediciones de la calidad del agua en este tipo de cultivos ya que evitará daños en los componentes internos del equipo.

A continuación, se muestra una tabla con las especificaciones del medidor multiparamétrico HI98196

Intervalo de pH	0.00 a 14.00 pH
Resolución del pH	0.01 pH
Exactitud de pH	±0.02 pH
Calibración del pH	Automática en uno, dos o tres puntos con reconocimiento automático de cinco soluciones de calibración estándar (pH 4.01, 6.86, 7.01, 9.18, 10.01) o una solución personalizada
Intervalo de mV	±600.0 mV
Resolución de mV	0.1 mV
Exactitud de mV	±0.5 mV
Intervalo de ORP	±2000.0 mV
Resolución de ORP	0.1 mV
Exactitud de ORP	±1.0 mV
Calibración de ORP	Automática en un punto personalizado (mV relativo)
Intervalo de OD	0.0 a 500.0%; 0.00 a 50.00 ppm (mg/L)
Resolución de OD	0.1%; 0.01 ppm (mg/L)
Exactitud OD	0.00 a 300.0% de saturación: ±1.5% de la lectura o ±1.0% de saturación, lo que sea mayor, 0.00 a 30.00 ppm (mg/L): ±1.5% de la lectura o ±0.10 ppm (mg/L), lo que sea mayor, 30.00 ppm (mg/L) a 50.00 ppm (mg/L): ±3% de la lectura, 300.0 a 500.0% saturación: ±3% de la lectura
Calibración OD	Automática uno o dos puntos a 0 y 100% o un punto personalizado
Intervalo de presión atmosférica	450 a 850 mmHg; 17.72 a 33.46 en inHg; 600.0 a 1133.2 mbar; 8.702 a 16.436 psi; 0.5921 a 1.1184 atm; 60.00 a 113.32 kPa
Resolución de presión atmosférica	0.1 mmHg; 0.01 inHg; 0.1 mbar; 0.001 psi; 0.0001 atm; 0.01 kPa
Exactitud de presión atmosférica	±3 mmHg a ±15°C de la temperatura durante la calibración
Calibración de presión atmosférica	Automática en un punto personalizado
Intervalo de temperatura	-5.00 a 55.0°C, 23.00 a 131.00°F, 268.15 a 328.15K
Resolución de temperatura	0.01 K, 0.01 °C, 0.01°F
Exactitud de temperatura	±0.15°C; ±0.27°F; ±0.15K
Calibración de temperatura	Automática en un punto personalizado
Compensación de temperatura	Automática de -5 a 55°C (23 a 131°F)
Memoria de registro	45,000 registros (registro continuo o bajo demanda de todos los parámetros)
Intervalo de registro	Un segundo a tres horas
Conectividad de la PC	USB a PC con el software Hanna HI9298194 instalado
Tipo de batería/duración	Baterías AA de 1.5V (4) / aproximadamente 360 horas de uso continuo sin luz de fondo (50 horas con luz de fondo)
Condiciones ambientales	0 a 50°C (32 a 122 °F); HR 100% (IP67)
Dimensiones	185 x 93 x 35.2 mm (7.3 x 3.6 x 1.4”)
Peso	400 g (14.2 onzas)
Información para ordenar	El HI98196 se suministra con sonda HI7698196, sensor de pH/ORP HI7698194-1, sensor de OD HI7698194-2 (kit de mantenimiento de la sonda HI76981942, solución electrolítica de OD HI 70425, tapas con membrana de OD (5), o-rings para sensores (5), jeringa con grasa para lubricar los o-rings), software para PC HI9298194, cable micro USB HI920015, baterías AA de 1.5V (4), manual de instrucciones, guía de inicio rápido, certificado de calidad y estuche de transporte resistente termoformado.