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Aqu @teach: Metodología de investigación científica aplicada a la acuapónica

· Aqu@teach

Los siguientes estudios de caso ilustran algunos de los diferentes tipos de metodologías que se pueden utilizar para la investigación relacionada con la acuapónica. El primer estudio de caso es un ejemplo de investigación en ciencias sociales realizada mediante un cuestionario. Un cuestionario es una herramienta para recopilar y registrar información sobre un tema particular de interés de manera estandarizada. La información de los cuestionarios tiende a caer en dos grandes categorías: hechos y opiniones; muy a menudo incluyen preguntas sobre ambos. Las preguntas pueden ser no estructuradas o estructuradas o, como en el estudio de caso que figura a continuación, una combinación de ambas. Las preguntas no estructuradas piden a los encuestados que proporcionen una respuesta con sus propias palabras, mientras que las preguntas estructuradas les piden a los encuestados que seleccionen una respuesta de un conjunto determinado de opciones. Los cuestionarios estructurados generalmente se asocian con la investigación cuantitativa, es decir, la investigación que se refiere a los números (¿cuántos? ¿Con qué frecuencia? ¿qué tan satisfecho?). Las respuestas a preguntas individuales en un cuestionario estructurado pueden agregarse y utilizarse para el análisis estadístico (Nayak & Singh 2015).

Caso práctico 1
Amor, D.C. et al. 2014. Una encuesta internacional de practicantes de acuapónica. PLoS ONE 9 (7), e102662.
ApuntarHacer un seguimiento de la acuapónica en los Estados Unidos y proporcionar información que pueda informar mejor a los esfuerzos de política, investigación y educación en relación con la acuapónica a medida que madura y posiblemente evolucione hacia una forma principal de agricultura
ObjetivoDocumentar y analizar los métodos de producción, experiencias, motivaciones y demografía de los practicantes de acuapónica, tanto en los Estados Unidos como a nivel internacional
Metodología
  1. Revisión de la literatura para determinar si existen herramientas de encuesta adecuadas para recopilar información sobre prácticas de producción y actitudes de individuos dedicados a la acuapónica
  2. Elaboración de un cuestionario basado en métodos descritos anteriormente para encuestas en Internet y encuestas sobre prácticas agrícolas
  3. Pre-prueba del proyecto de cuestionario para la comprensión del contenido con 10 personas que eran expertos o practicantes de acuapónica, y eran representativos de los grupos objeto de la encuesta (es decir, agricultores comerciales, educadores, aficionados y organizaciones sin fines de lucro)
  4. Encuesta en línea utilizando el método de muestreo de bolas de nieve para llegar al mayor número posible de personas. Dieciocho organizaciones distribuyeron el cuestionario a sus miembros o suscriptores utilizando sus propios medios de comunicación preferidos (correo electrónico, listservs, boletines en línea, correo electrónico directo y redes sociales). El incentivo ofrecido para participar en la encuesta fue la oportunidad de ganar una de las cuatro tarjetas regalo de $75
  5. De los 1084 encuestados, 809 cumplieron los criterios de inclusión (18 años de edad o más, capaces de leer inglés, y habían operado y mantenido un sistema acuapónico en los 12 meses anteriores), y sus respuestas constituyen la muestra
  6. Los datos del software de encuestas (Qualtrics) se exportaron y analizaron en Excelo SPSS, y las cifras fueron producidas usando Prisma. Se realizaron pruebas T para comparar la demografía de los encuestados por sexo, con significación establecida en un alfa de 0,05. El error se notificó como desviación estándar
Limitaciones de laEl uso del enfoque de muestreo de bolas de nieve y las redes sociales para identificar potenciales
investigaciónsignifica que no es posible calcular la tasa de respuesta a la encuesta, y hay una generalización limitada para los practicantes de acuapónica más allá de los que respondieron al estudio. El hecho de que la mayoría de los encuestados eran de los Estados Unidos (80%) sugieren que los resultados pueden ser sesgados porque la encuesta se originó en los Estados Unidos y no se ofreció en idiomas distintos del inglés

Los cuestionarios son una de las formas más asequibles de recopilar datos cuantitativos. Las encuestas en línea, en particular, pueden tener un coste muy bajo y un alcance generoso, y los resultados pueden analizarse rápida y fácilmente para poner de relieve las tendencias de los datos. Sin embargo, hay una serie de inconvenientes en el uso de cuestionarios. Mientras que cada investigador espera respuestas concienzudas, no hay forma de saber si el encuestado realmente ha pensado la pregunta antes de responder. A veces, las respuestas se elegirán antes de leer completamente la pregunta o las respuestas potenciales, y a veces los encuestados saltarán las preguntas, o se pueden tomar decisiones de fracción de segundo. Todo ello afectará a la validez de los datos recogidos. Aunque los cuestionarios pueden revelar pautas y tendencias en los datos, no permiten comprender sus causas.

El segundo estudio de caso es un ejemplo de investigación en ciencias sociales utilizando un enfoque de estudio de caso comparativo y entrevistas semiestructuradas para generar datos cualitativos.

Enfoque
Estudio de caso 2
Laidlaw, J. & McGee, L. 2016. Hacia la soberanía alimentaria urbana: las pruebas y las tribulaciones de la acuapónica comunitaria empresas en Milwaukee y Melbourne. Entorno local 21 (5), 573—590.
ApuntarComprender el contexto socioeconómico y cultural que es esencial para construir comunidades y ciudades soberanas alimentarias, en particular el papel potencialmente catalítico de las empresas sociales acuapónicas urbanas en el fomento de una política cívica más amplia disposición y receptividad hacia la soberanía alimentaria
ObjetivoExplorar las experiencias de las partes interesadas en la construcción de empresas acuapónicas urbanas basadas en la comunidad para comprender los factores internos y externos que influyen en su éxito o fracaso
Metodologíacomparativo del estudio de casos:
  1. Entrevistas cualitativas no estructuradas con partes interesadas clave del proyecto en dos empresas acuapónicas urbanas basadas en la comunidad y una encuesta en línea de una cohorte más amplia de partes interesadas. El tamaño de la muestra es de 23 (7 partes interesadas clave del proyecto y 15 otras partes interesadas)
  2. Análisis de la documentación y observaciones del proyecto compilados a través de una serie de visitas sobre el terreno
  3. Análisis del discurso de las transcripciones de la entrevista
Limitaciones de la investigaciónEl pequeño tamaño de la muestra (partes interesadas asociadas a dos empresas acuapónicas) significa que hay una generalización limitada de los hallazgos. No se indican los métodos utilizados para el análisis del discurso

Estudios de casos comparativos como este incluyen el análisis y la síntesis de las similitudes, diferencias y patrones en dos o más casos que comparten un enfoque u objetivo común. Habida cuenta de la importancia que se presta a generar una buena comprensión de los casos y el contexto de los casos, entre los diversos métodos de recopilación de datos que se emplean suelen predominar métodos como las visitas de trabajo sobre el terreno, la observación, las entrevistas y el análisis de documentos. Los estudios de casos comparativos pueden incorporar datos cualitativos y cuantitativos, y aunque pueden llevar mucho tiempo, pueden generar detalles detallados sobre el contexto y las características de dos o más instancias de fenómenos específicos.

El campo de la acuapónica es bastante nuevo, con el primer artículo científico que utiliza específicamente el término aparece en una revista de impacto en 20044. Se habían hecho muchos avances antes, concretamente por James Rakocy y su grupo (Universidad de las Islas Vírgenes), pero sus publicaciones son más demostrativas y menos experimentales. Según la Web of Science, desde 2004 se han publicado más de 60 artículos revisados por pares sobre acuapónica, pero muchos artículos se concentran más en promover el potencial de la acuapónica que en completar ensayos científicos per se. Parte del problema deriva de tener suficientes réplicas y establecer grupos de control adecuados. Por lo general, es bastante difícil y lento establecer un sistema aquapónico, con su filtro, bacterias, peces y plantas, y mucho menos establecer varias unidades o réplicas por tratamiento. En ensayos de piensos en acuicultura, por ejemplo, es común tener al menos 3 réplicas por tratamiento, cada unidad experimental suele ser un tanque, no el pez individual. Eso significaría, por ejemplo, si comparáramos los efectos de añadir extracto de ajo para alimentar, necesitaríamos tres tanques de pescado a los que añadimos alimento para ajo y tres tanques más a los que añadimos alimento de control. Hacer algo similar usando acuapónica es más complejo. Por ejemplo, si queremos comparar el efecto del pH del agua sobre el bienestar de los peces y el crecimiento de la lechuga, necesitaríamos seis unidades acuapónicas separadas, tres de las cuales estaban a un pH específico y otras tres a otro nivel de pH, y las seis unidades necesitarían tener pescado y lechuga en las mismas densidades de población. Por lo tanto, el costo de cada experimento es más alto que para los ensayos de piensos, y la lista de cosas que podrían salir mal también es mucho mayor. Por esta razón, al mirar la literatura, normalmente vemos muy pocas o ninguna réplica, o dos réplicas por tratamiento como máximo.

4 Tokuyama, T., [Mía,](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1389172304002889 #!) A., [Kamiyama,](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1389172304002889 #!) K., [Yabe,](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1389172304002889 #!) R., [Satoh,](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1389172304002889 #!) K., [Matsumoto,](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1389172304002889 #!) H., [Takahashi,](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1389172304002889 #!) R.& [Itonaga,](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1389172304002889 #!) K. 2004. Nitrosomonas communis cepa YNSRA, una bacteria oxidante de amoniaco, aislada del rizoplano de caña en una planta acuapónica. Journal of Bioscience and Bioengineering 98 (4), 309-312.

El tercer estudio de caso es un ejemplo de metodología de investigación experimental. El propósito del diseño de la investigación experimental es permitir al investigador establecer de manera creíble una relación causa-efecto. Un experimento es una prueba bajo condiciones controladas que se lleva a cabo con el fin de apoyar, refutar o validar una hipótesis. Los experimentos proporcionan una visión de causa y efecto al demostrar qué resultado se produce cuando se manipula una variable en particular. Los experimentos varían mucho en el objetivo y la escala, pero siempre se basan en un procedimiento repetible y en un análisis lógico de los resultados. Por lo tanto, la metodología de investigación se explica con gran detalle para permitir que otros investigadores repitan el experimento y así validar o falsificar sus resultados.

Estudio de caso 3
Goddek, S. & Vermeulen, T. 2018. Comparación del rendimiento de crecimiento de Lactuca sativa en convencional y basado en RAS sistemas hidropónicos. Acuaculture International 2018, 1—10.
ApuntarVerificar los hallazgos de Delaide et al. ( 2016)5 — que el rendimiento de crecimiento de lechuga en solución acuapónica complementada supera a la hidropónica
ObjetivoComparar el rendimiento de crecimiento de lechuga en un sistema hidropónico convencional con el de un sistema basado en RAS
MetodologíaDos sistemas NFT, cada uno de ellos compuesto por dieciséis barrancos de 7,7 metros de largo y un contenedor de recirculación de 250 litros, fueron plantados con 38 lechugas por barranco, lo que dio como resultado una densidad de siembra de 12 cabezas de lechuga por metro cuadrado. El El tanque de tratamiento hidropónico se llenó continuamente con agua de lluvia y el tanque de tratamiento RAS con 30% de agua RAS y 70% de agua de lluvia. El análisis de las concentraciones de micro y macronutrientes en el agua se realizó una vez cada dos semanas utilizando Equipos HPLC de acuerdo con la norma ISO 17025. 20 brotes de lechuga fueron seleccionados al azar, cosechados y pesados individualmente siete semanas después de la siembra. Antes de enviar los brotes de lechuga molida para el análisis de plomo, las cabezas de lechuga de cada se cortaron en trozos pequeños y se secaron (por 24 h a 103 °C) con el fin de determinar su peso seco. El análisis del contenido de nutrientes foliares se realizó con un ICP-OES por Groen Agro Control de acuerdo con su protocolo de análisis certificado. Se realizó un análisis de significancia estadística y ANOVA en R. Se utilizó una prueba no paramétrica de dos muestras de Kolmogorov—Smirnov para determinar si las distribuciones de probabilidad de concentración de Na difieren entre los sistemas hidropónicos y RAS. El software Gensat se utilizó para realizar un análisis de componentes principales con respecto a la composición nutritiva de las lechugas

*Copyright © Socios del Proyecto Aqu @teach. Aqu @teach es una asociación estratégica Erasmus+ en educación superior (2017-2020) dirigida por la Universidad de Greenwich, en colaboración con la Universidad de Ciencias Aplicadas de Zúrich (Suiza), la Universidad Técnica de Madrid (España), la Universidad de Liubliana y el Centro Biotécnico Naklo (Eslovenia) . *

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