Tecnología para optimizar la gestión de los recursos hídricos en la agricultura
De todos los recursos renovables, el agua es sin duda el que mayor atención requiere de las administraciones públicas encargadas de su gestión y de los ciudadanos puesto que constituye el elemento básico para la vida, el consumo humano, el saneamiento, la producción de alimentos e industrial, y también su uso recreativo. A pesar de ser un recurso renovable, la disponibilidad de éste no satisface por igual todas las necesidades en las diferentes zonas del planeta ya que depende fundamentalmente de: 1) dónde, cómo y cuándo se producen las precipitaciones; 2) la existencia de instalaciones hidráulicas que almacenen y redistribuyan el agua; 3) el acceso al agua subterránea almacenada en los acuíferos (formaciones geológicas porosas o fracturadas).
Francisco Carreño Conde, IMDEA Agua
El informe publicado el 14 de abril de 2015 por la FAO y el Consejo Mundial del Agua «Hacia un futuro con seguridad hídrica y alimentaria» (Towards a water and food secure future) pone de manifiesto que la escasez de agua es un fenómeno cada vez más frecuente y preocupante ya que en la actualidad afecta al 40 por ciento de la población mundial y en el año 2050 aumentará a una proporción de dos tercios. En Europa, la superficie total afectada por la escasez de agua y la sequía se duplicó – del 6 al 13 % – en los últimos 30 años. Se calcula, además, que entre un 20 y un 40 % del agua disponible en Europa se está malgastando, ya sea por fugas en el sistema de distribución de agua, instalación insuficiente de tecnologías de ahorro de agua, exceso de actividades de riego innecesarias.
Según el inventario global del consumo de agua publicado en 2010 por la revista Hydrology and Earth System Sciences, de todas las actividades que utilizan agua dulce, la agricultura es el mayor consumidor con un promedio global del 70%, la industria el 20% y el 10% restante se destina para uso doméstico.
España no puede permanecer indiferente a la problemática y retos existentes en la gestión de los recursos naturales y el cambio climático. Es fundamental desarrollar programas, para la optimización de los recursos hídricos en el que se contemplen todos y cada uno de los componentes que intervienen en el sistema agua de una zona: recursos, ambiente, necesidades de los usuarios, técnicas y medios disponibles, tecnología, contexto socio-económico, datos, gestores, planificación, eficiencia y desarrollo I+D+i.
En éste contexto, surge el proyecto Smart-Hydro, financiado por Ministerio de Economía y Competitividad en la convocatoria Retos-Colaboración, para desarrollar un sistema de gestión en tiempo real para la optimización de recursos de agua a nivel rural a través del desarrollo de un modelo de consumo, necesidades, calidad y disponibilidad de agua. Con la participación de varias empresas tecnológicas (Innovati, INKOA, Sensing & Control, AIN, NEIKER), y centros de investigación (IMDEA-AGUA) se plantea un nuevo enfoque en el que se combina la experiencia de las TICs y de la investigación en el sector del agua (industria y ciencia) para la modernización de la tecnología en la gestión de recursos naturales.
Este sistema recogerá y procesará la información obtenida por una gran variedad de sensores (suelo, agua, sistemas no tripulados UAVs o drones y open data), para integrarse más tarde en una arquitectura inteligente capaz de generar recomendaciones en tiempo real dirigidas a aumentar la eficiencia en el consumo de agua. Smart-Hydro utilizará las herramientas TICs más innovadoras tal como Big Data y Cloud, así como las últimas tecnologías en experiencia de usuario, combinándolo con investigación puntera y multidisciplinar en áreas como medioambiente o agroalimentación.
Smart-Hydro ha sido planeado como un procedimiento de ingeniería en el que se desplegarán en un piloto de validación iterativa ubicado en la Finca experimental de la Isla (Arganda) del Instituto Madrileño de Investigación y Desarrollo Rural, Agrario y Alimentario (IMIDRA) de la Comunidad de Madrid. A través de tales demostraciones en un ambiente real de ejecución, Smart-Hydro obtendrá retroalimentación de los resultados que permitirán mejorar el sistema y, en consecuencia, maximizar el impacto en los modelos de negocio actuales para la gestión del agua.
En éste primer año de ejecución del proyecto, los investigadores del IMDEA AGUA han llevado a cabo la caracterización geológica e hidrogeológica de la zona piloto. Éstos datos son fundamentales para el desarrollo del proyecto puesto que nos va a permitir conocer cuál va a ser el comportamiento del agua utilizada para el riego de los cultivos: por un lado, es fundamental conocer la parte de ese agua que se va a evaporar directamente hacia la atmósfera; la proporción de agua que se va a almacenar en el suelo, y por tanto, disponible para las plantas para su desarrollo; y el volumen de agua restante que se puede infiltrar hasta recargar el acuífero formando parte de las aguas subterráneas. Según el investigador Francisco Carreño, vinculado al IMDEA-AGUA y profesor de la Universidad Rey Juan Carlos, cuando se habla de gestión eficiente de los recursos hídricos, no sólo se tiene que pensar en asegurar la disponibilidad de agua para un uso determinado: incluso disponiendo de los recursos hídricos necesarios, un riego inadecuado por exceso de agua puede provocar una movilización no deseable de contaminantes presentes en los suelos agrícolas hacia el acuífero; o modificar el régimen hídrico natural que es el resultado de la interacción entre los flujos de aguas superficiales y las aguas subterráneas, con consecuencias irreversibles sobre los ecosistemas acuáticos asociados.
– FAO y WWC. 2015. Towards a water and food secure future. http://www.fao.org/documents/card/es/c/eb978434-dac0-4cd0-bcb3-f1f6f01773f9/.
– Siebert, S., Burke, J., Faures, J. M., Frenken, K., Hoogeveen, J., Döll, P., Portmann, F. T. 2010. Groundwater use for irrigation – a global inventory. Hydrol. Earth Syst. Sci, 14, 10, 1863-1880.
– Smart-Hydro. 2014. Sistema inteligente para optimizar el uso de agua en agricultura. http://smarthydro.inkoa.com/index.php/es/