Los ‘ojos’ que ven problemas en el campo con tres meses de antelación

Belén Franch

Investigadora de la Universitat de València y del programa NASA Harvest

Día

La observación vía satélite del planeta mediante tecnologías de teledetección muestra una capacidad anticipatoria de posibles afecciones en el campo que puede resultar clave para combatir los efectos del cambio climático, así como para adaptar con visión local la actividad agrícola a las exigencias de mayor productividad y sostenibilidad

Venimos de una etapa de grandes dificultades, en las que se han sucedido una serie de crisis. En 2008, fue económica a nivel global y, cuando aún no nos habíamos recuperado, nos golpeó intensamente una pandemia que ha paralizado nuestras vidas. Pero estas dificultades han supuesto un reto para nuestra sociedad. La forma en la que hemos hecho frente a estas crisis nos ha hecho avanzar.

Por una parte, a nivel tecnológico. Nos ha permitido estar conectados, continuar teletrabajando en muchos casos e incluso nos ha mantenido entretenidos. Este desarrollo ha sido posible gracias a que tanto las empresas como las instituciones han sentido la necesidad de desarrollar la tecnología y avanzar hacia la digitalización de una forma mucho más rápida de lo que se preveía.

En paralelo, ha sido la ciencia la que nos ha dado una respuesta a la pandemia en forma de vacuna. En un tiempo que tal vez nos puede resultar sorprendente, pero en realidad ha sido la consecuencia de una inversión de años atrás de distintos países en ciencias básicas, un área que parece un poco olvidada por todos.

Pero hay otra crisis que viene de más atrás que es el cambio climático. A pesar de la paralización de la industria a nivel global durante la pandemia, la emisión de gases de efecto invernadero sigue aumentando, batiendo récords cada año, y la temperatura también lo hace, ocasionando el deshielo.

La última COP26 no se ha centrado en ver cómo afectará esto a nuestros hijos y a nuestros nietos, sino en cómo nos está afectando ya. No es algo del futuro, sino un presente. Su principal efecto es el aumento de la frecuencia de los eventos extremos: sequías, inundaciones, olas de calor… todo esto nos afecta y de forma más notable en la agricultura, ya que, a pesar de los avances, sigue siendo altamente dependiente del clima.

Cuando uno de estos eventos extremos incide sobre un país clave en la exportación de alimentos fundamentales, como fue el caso de Rusia en 2010, conforme van descendiendo las predicciones de producción, el precio de los alimentos crece de forma inversa. Esto hizo que la comunidad internacional se uniera, realmente invertir en agricultura era algo necesario.

Se tenía que potenciar la colaboración internacional para informar debidamente, en un tiempo lo menor posible, de cualquier efecto adverso en la agricultura. Así se estableció con motivo del lanzamiento de GEOGLAM por el G-20 en 2011. A continuación, la NASA puso en marcha su programa de agricultura en 2017, a través de NASA Harvest.

Perspectiva local

Y no sólo es por el mercado global de alimentos por lo que nos interesa potenciar la agricultura, sino también a nivel local. Sabemos que el campo está en crisis, de modo que tenemos que hacer unos cultivos más rentables y productivos, porque la población mundial crece a un ritmo bastante elevado y necesitamos hacerle frente con unos cultivos más eficientes y sostenibles, para reducir su impacto en el cambio climático.

Ante todos estos retos, lo primero que debemos hacer los científicos es medir cuál es la producción. Para ello disponemos de una constelación de satélites. En el caso de la NASA, cada uno de ellos no sólo nos muestra las imágenes que podemos ver con nuestros ojos, que son muy limitados y sólo ven el RGB (rojo, verde y azul), sino que también se basan en las nuevas tecnologías de infrarrojos, térmico, radar, y nos permiten incluso analizar la altura de la vegetación.

Basado en una de esas fenologías, en el estudio de cómo avanza la vegetación a nivel temporal, hemos desarrollado el método ARYA, que utiliza los datos de teledetección, en la observación de la tierra, para monitorizar los principales países exportadores de trigo, un cereal clave en el mercado de los alimentos. Podemos cubrir más del 70% de las exportaciones con una precisión muy buena a nivel nacional y subnacional, y podemos dar estimaciones buenas entre dos meses y dos meses y medio antes de la siega. Eso es crítico para mitigar el impacto de cualquier clima extremo.

Aparte de los satélites de la NASA, también tenemos disponible en la Agencia Espacial Europea el programa Copernicus, que ha lanzado a lo largo de los últimos años una serie de constelaciones que proporcionan imágenes de la Tierra con una frecuencia de cinco días. Gracias a estos satélites, podemos ver imágenes de zonas agrícolas distinguiendo la dinámica de la vegetación con más detalle. No solo a nivel global, sino ‘ampliando’ la dinámica a nivel de campo para, a partir de ahí, desarrollar una tecnología más dedicada a la gestión de los cultivos.

Todo esto y lo que hemos aprendido a baja resolución a nivel global con el método ARYA lo hemos aplicado a la monitorización a nivel de campo. En un campo, por ejemplo, al pasar la segadora pudimos observar que había partes que tenían más problemas, con un rendimiento más bajo, mientras que otras zonas tenían un rendimiento mayor. Esta es una información muy útil, pero si se obtiene a final de temporada ya no se puede hacer nada. Sin embargo, la teledetección nos permitió ver tres meses antes la mayor correlación con lo que iba a pasar y eso nos da tiempo para mejorar las prácticas agrícolas.

Aplicación al arroz y cítricos

La base de estos resultados en Estados Unidos los hemos aplicado recientemente, en colaboración con la Escuela Técnica Agrícola de València, a los campos de arroz. Las dos principales variedades, Jsendra y Bomba, parecen muy similares, pero en realidad fenológicamente y por la forma que tienen de responder a la radiación solar son muy diferentes. Por eso es importante enfatizar la adaptación de nuestros métodos a cada una de las variedades y de los cultivos, no es una tarea sencilla y para eso necesitamos datos de entrada.

Los resultados del arroz son consistentes con lo que sucede con los cereales y, de hecho, nos indican que la mejor correlación con el satélite ocurre también tres meses antes de la siega. Pero es que además eso nos indica también el momento óptimo en el que deberían aplicarse los conocimientos agronómicos para mitigar posibles efectos adversos.

Eso es lo que hicimos precisamente este año. Analizando los resultados de años anteriores, vimos que había un campo en el que unas zonas tendían a tener problemas, a generar menores rendimientos sistemáticos que las otras. Mezclamos la tecnología de la teledetección, que nos señalaba en qué momento aplicar bioestimulantes, y la tecnología del dron, para hacerlo sin tener que volver a entrar dentro del campo con la maquinaria. El resultado es que el rendimiento aumentó un 18%, con lo cual la tecnología nos ha servido para mejorar la rentabilidad.

Por último, la teledetección nos puede ayudar a gestionar plagas y mejorar la fertilización. Pero centrándonos en plagas, hay una que preocupa especialmente en València, que es el ‘cotonet’, que afecta principalmente a cítricos. Hemos reunido una serie de datos en unas parcelas experimentales en Burriana, dos afectadas y otras dos no afectadas, y nos ha venido muy bien para desarrollar modelos que nos permitan detectar esta dolencia, incluso los primeros síntomas para intervenir con rapidez.

Hay que enfatizar la importancia del uso de la tecnología de teledetección, de observación de la Tierra, que es un área multidisciplinar. Además de la agricultura, se puede aplicar a la planificación de las ciudades, a la monitorización del cambio climático… tiene un amplio abanico de posibilidades que nos permite desarrollar miles de aplicaciones impensables hace unos años.

Tanto la NASA como la ESA han mostrado su intención de seguir impulsando estos programas de observación de la Tierra, por lo tanto, tiene una continuidad esta tecnología. Es esencial la colaboración público-privada, porque los científicos para desarrollar nuestros modelos necesitamos datos de entradas. Las empresas pueden disponer de ellos y nos pueden ayudar a amplificar nuestros resultados y que tengan una aplicabilidad mucho más alta.

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