Las pérdidas de productividad de los animales expuestos a altas temperaturas y humedad no son tan silenciosas como parecen. Y fue precisamente escuchando a las vacas que un estudio dirigido por Embrapa Rondônia utilizó la bioacústica, es decir, los sonidos emitidos por los animales, para medir la frecuencia respiratoria (FR).
- Investigación desarrolla un método inédito de bioacústica para medir la frecuencia respiratoria (FR) del ganado en pastoreo.
- La técnica consiste en colocar grabadoras digitales en el cabestro de los animales y evaluar la RF con ayuda de un software libre.
- El análisis es preciso, no invasivo e independiente de la interferencia humana.
- El confort térmico es esencial para aumentar el rendimiento productivo del ganado.
- Puede ayudar directamente en la evaluación de los animales en los sistemas ILPF para definir áreas de sombreado y manejo del rebaño.
- La novedad de la metodología tuvo prominencia internacional y fue considerada uno de los diez mejores trabajos del Taller Temple Grandin sobre Bienestar Animal.
El equipo de científicos validó un método inédito de evaluación de este parámetro de confort térmico, que utiliza registradores digitales fijados al cabestro de los animales, para medir de forma práctica, precisa y no invasiva el comportamiento del ganado en pastoreo.
El trabajo, realizado en colaboración con la Universidad Federal de Pelotas (UFPel) y la Universidad Federal de Rondônia (Unir), se basa en un software gratuito de análisis. Con este, es posible obtener datos acústicos durante un período de hasta 48 horas sin intervención humana. La metodología se validó para el rebaño lechero Girolando (un cruce entre las razas Dutch y Gir), tanto para novillas como para vacas lactantes.
Según el profesor Eduardo Schmitt, de la UFPel, esta metodología puede ser un gran aliado en la evaluación de sistemas como la Integración Cultivo-Ganadería-Forestal (ILPF), permitiendo identificar el nivel de confort al que están sometidos los animales. Al escuchar la respiración de los animales, es posible saber si están gastando más energía con los mecanismos de disipación de calor y, posteriormente, correlacionar esta información con su rendimiento. «En la práctica, esta medida puede ser útil en investigaciones que ayuden a definir, por ejemplo, cuántos metros cuadrados de sombra se deben ofrecer para que los animales produzcan más, cómo se debe distribuir esa sombra en la pastura, entre otros factores», afirma Schmitt.
El profesor explica que cuando el ganado se expone a altas temperaturas, necesita activar mecanismos de disipación de calor, como el aumento de la circulación sanguínea en la piel, el aumento de la sudoración y la frecuencia respiratoria. Todo esto representa un gasto energético para el animal, lo que conlleva una disminución de la productividad y una mayor susceptibilidad a enfermedades, lo que también puede afectar la fertilidad. «Para evaluar las pérdidas y determinar si es necesario intervenir para mejorar las condiciones ambientales de los animales, la evaluación de la frecuencia respiratoria de las vacas puede ser muy útil», añade Schmitt.
El método aporta innovación a la medición del confort animal
La frecuencia respiratoria se ha utilizado durante décadas como indicador de estrés térmico en los animales, un factor que influye directamente en la producción y reproducción del rebaño. Sin embargo, la dificultad siempre ha residido en mantener el monitoreo durante todo el día, ya que con el método tradicional (visual) esto se realiza observando a los animales contando los movimientos de los flancos. La evaluación visual presenta algunas limitaciones, como la dificultad para evaluar de noche o en extensas zonas de pastoreo con obstáculos (como árboles, por ejemplo) para la observación. También existe la posibilidad de interferencias de los observadores durante el período de evaluación.
La bioacústica también se ha utilizado para caracterizar el comportamiento del ganado, midiendo el tiempo de pastoreo, la rumia, el descanso y el consumo de agua. Sin embargo, esta es la primera vez que se valida la metodología para medir la frecuencia respiratoria. Según Ana Karina Salman, investigadora de Embrapa Rondônia, es una herramienta valiosa para quienes estudian el efecto del estrés térmico en el pastoreo del ganado. «Hemos validado con éxito un método nuevo y sin precedentes, en el que la frecuencia respiratoria se mide a partir de los audios de los animales grabados con grabadoras MP3, un método muy práctico y sencillo de usar. El método acústico puede sustituir el conteo convencional del movimiento de flancos mediante observación visual», afirma Salman.
La investigadora explica que, para evaluar el confort térmico de los animales, es necesario monitorizar simultáneamente parámetros ambientales, como la temperatura y la humedad relativa, y parámetros fisiológicos, como la temperatura corporal y la frecuencia respiratoria. Según ella, existen pocos estudios sobre las respuestas fisiológicas del ganado al estrés térmico y sus resultados son poco fiables, dada la dificultad de la monitorización visual continua a lo largo del día. Se desarrollaron otros métodos para medir automáticamente la frecuencia respiratoria, pero se limitaban a animales en establos y con equipos que requieren conexión a internet; es decir, no eran adecuados para animales en pastoreo o en lugares sin acceso a internet.
Otro punto interesante es que, para la raza Girolando, responsable de aproximadamente el 80% de la leche producida en Brasil, aún no existe una definición científica de la zona de termoneutralidad, es decir, el rango de temperatura ambiente en el que el ganado se encuentra en confort térmico. Este escenario demuestra la necesidad de más estudios y datos para que investigadores, técnicos y productores, con base en indicadores más precisos, puedan tomar decisiones en la propiedad sobre qué medidas adoptar y cómo minimizar el estrés térmico en el sistema de producción, haciéndolo más eficiente.
Cómo funciona la nueva metodología
Para recopilar datos de audio o acústicos que miden la frecuencia respiratoria, se requiere una grabadora MP3, cabestros, tela TNT, película de PVC y cinta de embalaje. El artículo más caro de esta lista es la grabadora, cuyo precio promedio es de R$ 450.00 para compra directa, sin incluir el envío. El análisis de audio se realiza con el programa Audacity, un software gratuito que reproduce los audios capturados por las grabadoras. Este programa genera oscilogramas de audio específicos para cada actividad de los animales, lo que permite identificar las horas de inicio y fin de cada una. Embrapa Rondônia ofrece gratuitamente un manual para la recopilación y el análisis de datos bioacústicos para la caracterización del comportamiento de los bovinos en pastoreo.
Vea también un vídeo con el proceso paso a paso:
El análisis de datos de audio (identificación y conteo de sonidos respiratorios) es laborioso y requiere personal capacitado. La zootecnista Giovanna de Carvalho, quien realizó el análisis de frecuencias respiratorias (FR) en la investigación, explica que se utiliza la misma técnica descrita en el manual bioacústico. La diferencia radica en que para la FR fue necesario profundizar, ya que ocurre durante toda la evaluación, independientemente de si el animal está comiendo o no, lo que puede provocar que los sonidos se superpongan.
Por lo tanto, el análisis visual de las ondas sonoras generadas por el programa no es suficiente. «Los auriculares son esenciales para el análisis, así como una dosis de paciencia y no tener miedo de repetir el análisis o pedir una segunda opinión, ya que pueden surgir dudas sobre los sonidos durante el proceso», recomienda Giovanna.
Debido al patrón característico de los sonidos respiratorios, debería ser posible, en el futuro, desarrollar un algoritmo de inteligencia artificial que permita automatizar este paso de la metodología. Además, este método no se recomienda para manadas de animales de temperamento agresivo, ya que pueden dañar los registradores, ni para estudios que requieran la evaluación de RF durante más de 48 horas, debido a la duración de la batería de los registradores.
El investigador explica que para evaluar el confort térmico de los animales es necesario monitorear simultáneamente parámetros ambientales, como la temperatura y la humedad relativa, y parámetros fisiológicos, como la temperatura corporal y la frecuencia respiratoria.
Según ella, existen pocos estudios sobre las respuestas fisiológicas del ganado al estrés térmico y sus resultados son poco fiables, dada la dificultad de la monitorización visual continua a lo largo del día. Se desarrollaron otros métodos para medir automáticamente la frecuencia respiratoria, pero se limitaban a animales en establos y con equipos que requieren conexión a internet; es decir, no eran adecuados para animales en pastoreo o en lugares sin acceso a internet.
Otro punto interesante es que, para la raza Girolando, responsable de aproximadamente el 80% de la leche producida en Brasil, aún no existe una definición científica de la zona de termoneutralidad, es decir, el rango de temperatura ambiente en el que el ganado se encuentra en confort térmico. Este escenario demuestra la necesidad de más estudios y datos para que investigadores, técnicos y productores, con base en indicadores más precisos, puedan tomar decisiones en la propiedad sobre qué medidas adoptar y cómo minimizar el estrés térmico en el sistema de producción, haciéndolo más eficiente.
Cómo funciona la nueva metodología
Para recopilar datos de audio o acústicos que miden la frecuencia respiratoria, se requiere una grabadora MP3, cabestros, tela TNT, película de PVC y cinta de embalaje. El artículo más caro de esta lista es la grabadora, cuyo precio promedio es de R$ 450.00 para compra directa, sin incluir el envío. El análisis de audio se realiza con el programa Audacity, un software gratuito que reproduce los audios capturados por las grabadoras. Este programa genera oscilogramas de audio específicos para cada actividad de los animales, lo que permite identificar las horas de inicio y fin de cada una. Embrapa Rondônia ofrece gratuitamente un manual para la recopilación y el análisis de datos bioacústicos para la caracterización del comportamiento de los bovinos en pastoreo.
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El análisis de datos de audio (identificación y conteo de sonidos respiratorios) es laborioso y requiere personal capacitado. La zootecnista Giovanna de Carvalho, quien realizó el análisis de frecuencias respiratorias (FR) en la investigación, explica que se utiliza la misma técnica descrita en el manual bioacústico. La diferencia radica en que para la FR fue necesario profundizar, ya que ocurre durante toda la evaluación, independientemente de si el animal está comiendo o no, lo que puede provocar que los sonidos se superpongan.
Por tanto, el mero análisis visual de las ondas sonoras generadas por el programa no es suficiente.
“Los auriculares son fundamentales para el análisis, así como una dosis de paciencia y no tener miedo de rehacer el análisis o pedir una segunda opinión, ya que pueden surgir dudas sobre los sonidos a lo largo del proceso”, recomienda Giovanna.
Debido al patrón característico de los sonidos respiratorios, debería ser posible, en el futuro, desarrollar un algoritmo de inteligencia artificial que permita automatizar este paso de la metodología. Además, este método no se recomienda para manadas de animales de temperamento agresivo, ya que pueden dañar los registradores, ni para estudios que requieran la evaluación de RF durante más de 48 horas, debido a la duración de la batería de los registradores.
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