Teledetección, Big Data e inteligencia artificial para mejorar la agricultura

Con el 11% del PIB, el sector agroalimentario español es la primera industria nacional, y eso hay que cuidarlo. A menudo no somos conscientes de la gran importancia del sector agrario para la seguridad alimentaria, pero sólo hay que mirar a izquierda y derecha para apreciar la suerte que tenemos. Desde esa situación estratégica, el campo se enfrenta a muchos retos: caída de precios, subida de costes de producción, y sobre todo eso, el cambio climático. En consecuencia, los agricultores se enfrentan a la necesidad de producir más, y mejor, con menos recursos. Y si hay un recurso limitado en la agricultura mediterránea, ese es el agua. La agricultura de regadío produce el 59% de la producción agraria total, y cubre tan sólo el 25% de la superficie agraria, lo que pone en contexto la importancia del regadío para la seguridad alimentaria. Pero la escasez del agua y los altos costes asociados al bombeo, ponen en riesgo la sostenibilidad del sector, con graves implicaciones para nuestra seguridad alimentaria.

El Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) convocó las “Misiones CDTI” con la idea de buscar soluciones tecnológicas innovadoras a problemas con alto impacto en la sociedad. Entre los retos identificados por CDTI no podía faltar “Impulsar un gran sector agro-alimentario sostenible y saludable”. Un grupo de empresas respaldadas por organismos públicos de investigación respondió a esta convocatoria con una propuesta innovadora basada en un sistema modular que integra recomendaciones de riego deficitario y predicción de rendimiento, con el objetivo de optimizar así la productividad agrícola. Esta propuesta se ha concretado con el proyecto MORERA (Sistema para la monitorización del riego eficiente y el rendimiento agrícola), que ha sido financiado, y que verá la luz en el año 2023. Se trata de un proyecto pionero que propone una nueva familia de instrumentos compactos a bordo de satélites miniaturizados (Cubesat) con óptica Freeform orientada a constelaciones y a misiones New Space. La óptica Freeform permite reducir el tamaño (y, por lo tanto, el coste) de las cámaras, por lo que estos nuevos instrumentos tendrán una aproximación mucho más ágil a las necesidades detectadas en los usuarios. La propuesta permitirá monitorizar la evapotranspiración de los cultivos a partir de las imágenes obtenidas con una cámara térmica con mayor resolución espacial de las que se encuentran actualmente en órbita.

Identificar la dosis óptima de riego

Gracias a MORERA, los agricultores podrán aplicar la agricultura de precisión a bajo coste con un sistema que les proporcionará una medida periódica del estado de los cultivos y les dará recomendaciones personalizadas de riego, así como previsiones de rendimiento basadas en algoritmos de Inteligencia Artificial y Big Data. Este concepto integrado supone un avance respecto a las opciones actualmente disponibles en el mercado.

El consorcio de MORERA cubre toda la cadena de valor, con socios tecnológicos como LIDAX y ASEOPTICS, expertos en sistemas como Thales Alenia Space, y la llegada a usuarios finales agrícolas con empresas como TEPRO. Cada socio industrial está acompañado por un Organismo Público de Investigación de primer nivel nacional y europeo, como son el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial, el Instituto de Agricultura Sostenible y la Universidad de Valencia.

El Instituto de Agricultura Sostenible (IAS) es un centro singular del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en investigación agraria. En el marco de este proyecto, en el IAS desarrollamos los algoritmos necesarios para identificar la dosis óptima de riego en función de las necesidades de los cultivos y de la cantidad de agua disponible, ajustando las dosis a estrategias de riego deficitario si fuera necesario. El riego deficitario consiste en la aplicación de agua por debajo de las necesidades hídricas de los cultivos, lo que conlleva someter al cultivo a un nivel de estrés hídrico. En estas circunstancias, es fundamental monitorizar el estado hídrico para evitar que el nivel de estrés sea excesivo y así, asegurar la rentabilidad del sistema. Para ello, es necesario tener un sistema de seguimiento eficaz, seguro, automático, y personalizado para cada parcela. Esa es la gran propuesta que aborda MORERA.

Con el 11% del PIB, el sector agroalimentario español es la primera industria nacional, y eso hay que cuidarlo. A menudo no somos conscientes de la gran importancia del sector agrario para la seguridad alimentaria, pero sólo hay que mirar a izquierda y derecha para apreciar la suerte que tenemos. Desde esa situación estratégica, el campo se enfrenta a muchos retos: caída de precios, subida de costes de producción, y sobre todo eso, el cambio climático. En consecuencia, los agricultores se enfrentan a la necesidad de producir más, y mejor, con menos recursos. Y si hay un recurso limitado en la agricultura mediterránea, ese es el agua. La agricultura de regadío produce el 59% de la producción agraria total, y cubre tan sólo el 25% de la superficie agraria, lo que pone en contexto la importancia del regadío para la seguridad alimentaria. Pero la escasez del agua y los altos costes asociados al bombeo, ponen en riesgo la sostenibilidad del sector, con graves implicaciones para nuestra seguridad alimentaria.

El Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) convocó las “Misiones CDTI” con la idea de buscar soluciones tecnológicas innovadoras a problemas con alto impacto en la sociedad. Entre los retos identificados por CDTI no podía faltar “Impulsar un gran sector agro-alimentario sostenible y saludable”. Un grupo de empresas respaldadas por organismos públicos de investigación respondió a esta convocatoria con una propuesta innovadora basada en un sistema modular que integra recomendaciones de riego deficitario y predicción de rendimiento, con el objetivo de optimizar así la productividad agrícola. Esta propuesta se ha concretado con el proyecto MORERA (Sistema para la monitorización del riego eficiente y el rendimiento agrícola), que ha sido financiado, y que verá la luz en el año 2023. Se trata de un proyecto pionero que propone una nueva familia de instrumentos compactos a bordo de satélites miniaturizados (Cubesat) con óptica Freeform orientada a constelaciones y a misiones New Space. La óptica Freeform permite reducir el tamaño (y, por lo tanto, el coste) de las cámaras, por lo que estos nuevos instrumentos tendrán una aproximación mucho más ágil a las necesidades detectadas en los usuarios. La propuesta permitirá monitorizar la evapotranspiración de los cultivos a partir de las imágenes obtenidas con una cámara térmica con mayor resolución espacial de las que se encuentran actualmente en órbita.