Revista NEYART  
ISSN: 2992 - 7161  
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL DE  
VARIABLES AMBIENTALES PARA EL CRECIMIENTO DEL  
CORAL GATORADE ZOAS  
IMPLEMENTATION OF AN ENVIRONMENTAL VARIABLE  
CONTROL SYSTEM FOR THE GROWTH OF GATORADE ZOAS  
CORAL  
López Fierro Gerardo  
TecNM/Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez  
https://orcid.org/0000-0002-3847-0554  
Gerardo.lf@cdjuarez.tecnm.mx  
González Muñoz Miriam Magdalena  
TecNM/Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez  
https://orcid.org/0009-0006-1163-5847  
miriam.gm@cdjuarez.tecnm.mx  
Castañeda Fierro Francisco  
TecNM/Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez  
https://orcid.org/0009-0005-1858-5996  
francisco.cf@cdjuarez.tecnm.mx  
Camarillo Delgadillo José Mario  
TecNM/Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez  
https://orcid.org/0000-0003-1446-8950  
jose.cd@cdjuarez.tecnm.mx  
Ríos Fernández Nancy Esperanza  
TecNM/Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez  
https://orcid.org/0009-007-5289-8202  
Nancy.rf@cdjuarez.tecnm.mx  
DOI: https://doi.org/10.61273/neyart.v1i2.132  
| Recibido: 05/09/2023 | Aceptado: 10/10/2025 | Publicado: 11/11/2025  
Esta obra está bajo  
una licencia internacional  
Creative Commons Atribución 4.0.  
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Resumen: Se desarrolló un sistema automatizado para el control de variables ambientales con el fin de  
favorecer el crecimiento del coral Gatorade Zoas. El sistema regula de manera precisa la luminosidad,  
temperatura, flujo de agua, pH, salinidad y alcalinidad, permitiendo la creación de un entorno controlado  
ideal para el desarrollo del coral. Esta solución tecnológica reduce la necesidad de experiencia previa  
en el cultivo de corales, facilitando resultados satisfactorios incluso para usuarios no especializados.  
Además, los datos recopilados durante el proceso de crecimiento servirán para establecer parámetros  
óptimos que contribuyan al estudio y conservación de esta especie.  
Palabras clave: cultivo de coral, automatización, variables ambientales, Gatorade Zoas, sistemas de  
control.  
Abstract: An automated system was developed to control environmental variables that promote the  
growth of Gatorade Zoas coral. The system accurately regulates light intensity, temperature, water flow,  
pH, salinity, and alkalinity, creating a controlled environment ideal for coral development. This  
technological solution minimizes the need for prior experience in coral cultivation, enabling satisfactory  
outcomes even for non-expert users. Furthermore, the data collected during the growth process will  
support the identification of optimal parameters, contributing to the study and conservation of this coral  
species.  
Keywords: coral cultivation, automation, environmental variables, Gatorade Zoas, control systems.  
INTRODUCCIÓN  
El arte de preservar la vida marina se entrelaza cada vez más con la tecnología. En este artículo se  
presenta el desarrollo e implementación de un sistema de control automatizado, considerando algunas  
variables ambientales, diseñado para favorecer el crecimiento del coral Gatorade Zoas en ambientes  
artificiales, como peceras o acuarios. Este proyecto nace de la necesidad de conservar especies marinas  
vulnerables (Reyes, 2010; Gutiérrez, 2012), proponiendo una alternativa que conjuga ciencia, ingeniería  
y compromiso ecológico.  
A través del uso de microcontroladores, sensores de temperatura, pH, iluminación y flujo de agua, se ha  
logrado crear un entorno controlado que emula las condiciones ideales de los arrecifes tropicales. El  
sistema no solo facilita el monitoreo y cuidado de los corales por parte de usuarios inexpertos, sino que  
también representa una posibilidad de utilización con fines educativos, comerciales o de conservación.  
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En Ciudad Juárez, se encuentra una comunidad que trabaja con peceras marinas, y es muy costoso su  
mantenimiento y la adecuación de las mismas, un elemento primordial para este tipo de peceras son los  
corales de tipo Gatorade Zoas, los cuales son de difícil manejo y transporte a la ciudad. El diseño de este  
sistema permitirá el cultivo bajo condiciones ambientalmente inducidas mediante un sistema  
automatizado de control de variables fisicoquímicas para lograr la reproducción de este tipo de coral, y  
así tener la opción de comercializar coral cultivado.  
Objetivo general  
Diseñar un sistema de control de algunas variables ambientales que proporcione las condiciones ideales  
para el correcto crecimiento y reproducción del coral Gatorade Zoas dentro de una pecera.  
Objetivos específicos  
• Conocer las condiciones ambientales ideales para el crecimiento del coral.  
• Identificar los sensores y actuadores que se involucrarán dentro del modelo.  
• Establecer el lenguaje de programación a utilizar para el control del sistema.  
• Identificar las estructuras lógicas de circuitos necesarias para el control físico del sistema.  
• Diseñar la estructura del sistema dentro de simuladores de diseño 3D.  
• Realizar diseños de la estructura de los circuitos dentro de programas de simulación eléctricos  
y/o electrónicos.  
• Elaborar un prototipo funcional del sistema de control de variables ambientales.  
• Realizar pruebas previas a su colocación en la pecera, respecto al control de variables  
ambientales.  
• Implementar el prototipo del sistema de control en la pecera.  
Justificación  
El desarrollo de un sistema automatizado para el control de variables ambientales en acuarios surge como  
una solución innovadora ante el creciente deterioro de los ecosistemas coralinos. Los corales, en especial  
los pertenecientes a la familia Zoanthidae como el Gatorade Zoas, son organismos extremadamente  
sensibles a variaciones en parámetros como temperatura, PH, salinidad, iluminación y flujo de agua.  
Dichos factores deben mantenerse en rangos muy específicos para permitir su supervivencia y  
crecimiento (Reyes, 2016; Arteaga, 2018).  
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El presente proyecto propone una alternativa tecnológica viable para crear un entorno ex situ controlado,  
permitiendo así la reproducción y conservación del coral en contextos urbanos desfavorables como  
Ciudad Juárez, donde las condiciones ambientales naturales no son óptimas para su desarrollo (Arteaga,  
2018). A través del uso de microcontroladores Arduino, sensores digitales y sistemas de control  
programables, se diseñó una plataforma capaz de regular automáticamente las condiciones internas de  
una pecera con un mínimo de intervención humana, promoviendo el cuidado coralino incluso por usuarios  
sin conocimientos especializados (Culkin, 2021; Sánchez, 2019).  
La automatización de este tipo de sistemas también representa una oportunidad educativa, ecológica y  
comercial. Por un lado, permite acercar a los estudiantes y al público en general a temas de preservación  
marina mediante la aplicación de conocimientos de electrónica y programación. Por otro, ofrece un  
modelo escalable que puede implementarse en pequeñas empresas o proyectos de conservación,  
facilitando la reproducción de corales en entornos controlados sin la necesidad de importar tecnologías  
costosas (Pérez, 2015; Giancoli, 2005).  
En un contexto global donde los arrecifes de coral están en peligro por el cambio climático y la  
acidificación de los océanos, iniciativas como esta representan un paso importante hacia la sustentabilidad  
y la apropiación tecnológica local con impacto ambiental positivo.  
DESARROLLO  
Crecimiento del coral  
En el crecimiento del coral Gatorade Zoas influyen distintas variables tanto ambientales como químicas,  
entre las cuales se encuentran la alcalinidad, temperatura, incidencia de luz, tipo de incidencia de luz, PH,  
flujo de agua, y salinidad.  
Las condiciones ideales para el crecimiento son las que se muestran en la Tabla 1.  
Tabla 1. Variables del crecimiento del coral.  
Fuente. Jaques, T. (2003).  
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A continuación, se explicará el control de cada una de las variables:  
Control de luminosidad del sistema. Antes de diseñar el control, es necesario conocer el espectro de luz  
para el crecimiento del coral; de los diversos estudios sobre el espectro de la luz, se ha deducido que las  
luces con longitudes de onda entre 370 y 500 nm son excelentes para penetrar en las profundidades del  
agua. Este tipo de luz en este rango de longitudes de onda incluye partes violetas y azules del espectro de  
luz, estas dos deberían penetrar fácilmente en el agua de mar para llegar a los arrecifes de coral para un  
mejor crecimiento. (Pérez, 2015)  
El control de la luminosidad se logró mediante el uso de una tira de led (5050 SMD), alimentada con una  
fuente de 12 Vcd, que nos ofrece los colores de luz azul, verde, y rojo (RGB); el encendido de los leds es  
controlado por medio de un microcontrolador Arduino uno, que nos brinda la combinación y rangos de  
las tonalidades de luz necesarias.  
Movimiento del agua. La falta de circulación de agua puede causar que el coral se ahogue, mientras que  
la corriente unidireccional puede causar que el coral se irrite, y por lo tanto se cierre. Los generadores de  
olas ayudan a eliminar estos problemas y mejorar la salud y el crecimiento de los habitantes del tanque.  
El agua en un acuario debe de tener movimiento moderado alto, para los corales Zoantidos, debido a que  
el movimiento del agua permite mayor flujo de la luminosidad, la cual puede llegar al coral; ahora bien,  
los corales no sobreviven en aquellas zonas de las lagunas tropicales que quedan expuestas a la luz del  
sol durante la marea baja, por lo que estas actúan como freno a su crecimiento debido a la exposición  
prolongada al aire.  
El movimiento del agua se genera con el uso de un generador de olas, regulado por medio de un atenuador  
de luz que nos sirve para controlar la velocidad del motor. La función de encendido-apagado se controla  
y se hace a través de programación en Arduino, en este caso se usará la lógica del control de un servomotor  
para indicarle el punto de cruce por cero y que de esta manera se realice correctamente el cálculo de la  
velocidad que se solicita. (Ortiz, 2021)  
Temperaturas. Los arrecifes coralinos se encuentran por todo el mundo entre los 30 grados de latitud  
norte y 30 grados de latitud sur, por lo que la temperatura y la profundidad del agua determinan la  
distribución y crecimiento de los arrecifes coralinos, debido a que los pequeños organismos marinos que  
construyen las estructuras de los arrecifes necesitan vivir en aguas cálidas; por lo tanto, la temperatura  
del agua no debe descender por debajo de los 23 grados centígrados durante tiempos prolongados.  
(Magnason, 2021).  
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La variable de temperatura es controlada mediante el sensor digital DS18B20, el cual proporciona lecturas  
precisas de la temperatura actual del agua en la pecera. Para mantener esta variable dentro de un rango  
óptimo, se implementan dos mecanismos principales de control térmico:  
Calentador de agua para acuarios: Se activa cuando la temperatura desciende por debajo del valor umbral  
previamente establecido. Su función es estabilizar la temperatura interna del acuario, evitando que el agua  
se enfríe en exceso.  
Ventilador de enfriamiento: Opera de forma contraria al calentador. Se activa cuando la temperatura  
sobrepasa el límite superior del rango permitido, promoviendo la evaporación del agua, lo cual genera  
una pérdida de calor natural y ayuda a reducir la temperatura. Para maximizar su eficiencia, el ventilador  
debe colocarse lo más cerca posible de la superficie del agua.  
Ambos dispositivos son gestionados mediante dos relevadores de control, los cuales permiten el  
encendido y apagado automatizado de cada sistema según las lecturas del sensor. La lógica de control es  
implementada en un microcontrolador Arduino Uno, que actúa como unidad central del sistema,  
procesando las señales del sensor y activando los actuadores correspondientes para mantener la  
temperatura dentro del rango deseado.  
PH del agua. El pH es una medida que indica la acidez o la alcalinidad del agua. Se define como la  
concentración de iones de hidrógeno en el agua. La escala del pH es logarítmica con valores de 0 a 14,  
un incremento de una unidad en la escala logarítmica, equivale a una disminución diez veces mayor en  
la concentración de iones de hidrógeno. Con una disminución del pH, el agua se hace más ácida y con un  
aumento de pH el agua se hace más básica. (Silverthon, 2008).  
El control del pH del agua en la pecera comienza mediante el uso de un electrodo de medición de pH,  
encargado de detectar el nivel de acidez o alcalinidad del agua en tiempo real. Este sensor permite conocer  
si el valor de pH se encuentra dentro del rango óptimo para la vida acuática o si requiere corrección.  
Para ajustar el pH según las necesidades del sistema, se dispone de dos contenedores que almacenan  
soluciones químicas: uno para aumentar la alcalinidad y otro para reducirla (es decir, aumentar la acidez).  
La dosificación de estas sustancias se realiza mediante dos electroválvulas, cada una conectada a un  
contenedor, que permiten la liberación precisa del químico correspondiente.  
El sistema está controlado por un microcontrolador Arduino Uno, el cual:  
• Procesa las lecturas del electrodo de pH,  
• Determina si se requiere una corrección hacia valores más ácidos o más alcalinos,  
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• Activa la electroválvula correspondiente,  
• Controla el tiempo de apertura de la válvula, para asegurar una dosificación adecuada.  
Este mecanismo permite mantener el pH del agua dentro de los límites deseados, garantizando así un  
ambiente estable y saludable para los organismos acuáticos.  
DISCUSIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS  
La implementación del sistema automatizado de control de variables ambientales para el crecimiento del  
coral Gatorade Zoas ha demostrado ser una solución funcional, precisa y de bajo costo para la  
reproducción de este tipo de organismo en entornos artificiales. La regulación de parámetros críticos como  
la luminosidad, el movimiento del agua, la temperatura, y el PH, permitió mantener condiciones estables  
que simulan el hábitat natural de los corales Gatorade Zoas, lo que se traduce en un entorno favorable para  
su crecimiento y supervivencia.  
Los resultados obtenidos, mostrados en las Figuras 1, 2, 3 y 4 evidencian un control eficaz de cada variable  
monitoreada. En el caso de la luminosidad (Figura 1), se logró mantener un espectro de luz adecuado en  
el rango azul-violeta (370–500 nm), clave para la fotosíntesis de las zooxantelas presentes en el coral. Este  
control contribuyó directamente a la apertura constante de los pólipos y a una mejor pigmentación del  
tejido coralino.  
Figura 1. Muestra de datos de la luminosidad.  
Fuente. Elaboración propia (2025).  
En cuanto al flujo del agua (Figura 2), el uso de un generador de olas ajustado mediante programación  
permitió simular las corrientes naturales del océano. Esta dinámica de agua no solo mejoró la oxigenación  
del medio, sino que también evitó la acumulación de desechos y promovió una interacción saludable entre  
el coral y su entorno.  
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Figura 2. Datos del generador de olas.  
Fuente. Elaboración propia (2025).  
Respecto a la temperatura (Figura 3), el sistema de regulación mediante el sensor DS18B20, junto con los  
mecanismos de calefacción y enfriamiento, mantuvo el agua dentro del rango ideal de 24 a 27 °C. Este  
aspecto fue clave para garantizar la estabilidad metabólica del coral y evitar condiciones de estrés térmico.  
Figura 3. Control de temperatura.  
Fuente. Elaboración propia (2025).  
El análisis general indica que el sistema desarrollado no solo logró cumplir con los objetivos planteados,  
sino que también demostró ser replicable y adaptable. Además, su facilidad de uso representa una ventaja  
importante para usuarios sin experiencia técnica previa, lo cual amplía sus posibilidades de aplicación en  
ambientes educativos, domésticos o de conservación.  
La figura 4 muestra la disposición física de los componentes que integran el sistema de control de la  
variable de PH en el prototipo experimental. El servomotor se encuentra instalado a una altura intermedia  
respecto a la pecera y cuerpo de agua, con el propósito de prevenir afectaciones mecánicas o eléctricas  
derivadas de la exposición al medio líquido. En la parte superior del servomotor se ubica un tubo  
dispensador, el cual actúa como conducto para la dosificación del agente químico regulador del pH. Por  
otra parte, el electrodo de pH se encuentra sumergido en el agua, condición necesaria para garantizar una  
medición precisa y en tiempo real de dicha variable.  
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Figura4. Control del PH.  
Fuente. Elaboración propia (2025).  
Comparación con estudios previos  
Los resultados obtenidos en este proyecto concuerdan parcialmente con los hallazgos de Arteaga (2018),  
quien destacó la importancia de mantener niveles estables de alcalinidad y calcio para el crecimiento de  
corales en acuarios de arrecife. En el presente sistema, las mediciones automáticas de pH y temperatura  
permiten un control más preciso de dichas condiciones, lo que optimiza la respuesta fisiológica del coral  
sin requerir intervención manual constante.  
De forma similar, Sánchez (2019) desarrolló un sistema de monitoreo de temperatura basado en el sensor  
DS18B20 con Arduino, logrando un control térmico eficiente en entornos acuáticos. Sin embargo, el  
sistema propuesto en este trabajo amplía dicha aplicación al integrar la regulación simultánea de múltiples  
variables (luz, flujo de agua y pH), lo que representa un avance significativo hacia un control integral  
automatizado.  
Finalmente, Pérez (2015) analizó el espectro de luz más adecuado para la fotosíntesis de corales zoántidos,  
determinando que las longitudes de onda entre 370 y 500 nm favorecen la pigmentación y el crecimiento.  
En concordancia con ello, el sistema desarrollado en este estudio utiliza iluminación LED RGB dentro de  
ese rango, corroborando experimentalmente la efectividad de la luz azul-violeta en el desarrollo del coral  
Gatorade Zoas.  
CONCLUSIONES  
El sistema automatizado implementado para el control de variables ambientales representa un avance  
significativo en la reproducción y conservación ex situ del coral Gatorade Zoas. A través del uso de  
sensores especializados y microcontroladores, se logró mantener condiciones óptimas de luminosidad,  
temperatura, pH y flujo de agua, lo que posibilita un entorno estable para el desarrollo del coral incluso  
en contextos urbanos desfavorables.  
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Este proyecto demuestra que es viable integrar tecnologías de bajo costo y fácil acceso para automatizar  
procesos biológicos sensibles, reduciendo la dependencia de conocimientos técnicos avanzados y  
haciendo posible su implementación por parte de usuarios principiantes; además, los datos obtenidos  
mediante el monitoreo continuo permiten establecer parámetros de referencia que podrían aplicarse en  
futuras investigaciones sobre acuicultura coralina.  
El enfoque replicable y educativo del sistema diseñado lo convierte en una herramienta útil no solo para  
el acuarismo responsable, sino también para instituciones educativas y proyectos de restauración marina.  
En suma, esta propuesta ofrece una solución tecnológica sustentable con impacto ambiental positivo y  
potencial para su escalamiento en distintas regiones del país.  
TRABAJO A FUTURO  
El sistema funciona de manera automática, sin embargo, requiere de monitoreo y mantenimiento habitual  
para asegurarse del correcto funcionamiento de los sistemas de control.  
Mejorar la calidad de la luminaria brindará al coral una mejor coloración, por ende, se recomienda la  
adquisición de luminarias con un mejor desempeño.  
Aunque con las variables controladas se puede tener un crecimiento del coral, implementar otro tipo de  
variable como la salinidad permitirá al coral desarrollarse en un entorno más óptimo, reduciendo el riesgo  
de un crecimiento inadecuado.  
También se sugiere realizar pruebas de campo para validar la robustez del sistema en condiciones reales  
del acuario.  
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TABLA TRABAJO COLABORATIVO  
Rol  
Autor (es)  
Conceptualización  
Miriam Magdalena González Muñoz, Francisco Castañeda  
Fierro, Gerardo López Fierro  
Metodología  
Software  
Miriam Magdalena González Muñoz, Gerardo López Fierro  
Miriam Magdalena González Muñoz, Gerardo López Fierro  
Nancy Esperanza Ríos Fernández, Gerardo López Fierro  
Validación  
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Análisis Formal  
Investigación  
Miriam Magdalena González Muñoz, Francisco Castañeda  
Fierro, Nancy Esperanza Ríos Fernández  
Miriam Magdalena González Muñoz, Francisco Castañeda  
Fierro, Gerardo López Fierro  
Recursos  
Gerardo López Fierro, José Mario Camarillo Delgadillo  
Miriam Magdalena González Muñoz, Francisco Castañeda  
Fierro, Nancy Esperanza Ríos Fernández, Gerardo López Fierro  
Miriam Magdalena González Muñoz, Francisco Castañeda  
Fierro, Gerardo López Fierro  
Curación de datos  
Escritura - Preparación del borrador original  
Escritura - Revisión y edición  
Miriam Magdalena González Muñoz, Francisco Castañeda  
Fierro, José Mario Camarillo Delgadillo  
Visualización  
Supervisión  
Gerardo López Fierro  
Miriam Magdalena González Muñoz, Francisco Castañeda  
Fierro, José Mario Delgadillo Camarillo  
Administración de Proyectos  
Adquisición de fondos  
Miriam Magdalena González Muñoz, Francisco Castañeda  
Fierro, Nancy Esperanza Ríos Fernández, Gerardo López Fierro  
Gerardo López Fierro, José Mario Camarillo Delgadillo  
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