Projeto pioneiro otimiza monitoramento e uso de recursos hídricos na agricultura

Nesta quinta-feira, 21, foi lançada a plataforma OpenET, que permite o monitoramento via satélite do uso da água no oeste dos Estados Unidos — onde a irrigação é um método amplamente empregado na agricultura. Online e gratuita, a plataforma OpenET disponibiliza publicamente dados relativos à evapotranspiração (ET), ou seja, a transferência de água do solo e das plantas à atmosfera, o que permite estimar o uso da água na agricultura e otimizar o manejo da irrigação nessas áreas. Até o momento, os dados do OpenET cobrem 17 estados norte-americanos, mas o projeto deve se expandir futuramente para áreas globais estratégicas, incluindo o Brasil.

A iniciativa é resultado de uma parceria público-privada entre empresas e instituições de pesquisa estadunidenses, como NASA (Agência Espacial Americana), Google, Serviço Geológico (USGS) e Departamento de Agricultura (USDA) dos Estados Unidos, além de diversas universidades. A UFRGS é a única participante de fora dos Estados Unidos a participar do projeto OpenET, que também conta com o apoio de organizações não-governamentais e órgãos de gestão de recursos hídricos, além de dezenas de produtores agrícolas.

Um dos dados apresentados é a estimativa mensal de evapotranspiração a partir de um conjunto de modelos (a linha preta corresponde à média dos modelos, enquanto a faixa cinza representa a amplitude das estimativas de todos os modelos) – Foto: Reprodução

O projeto de pesquisa reuniu os maiores especialistas mundiais em análise de dados de sensoriamento remoto com foco em irrigação para gerar uma tecnologia inovadora. O professor do Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH) da UFRGS Anderson Ruhoff foi convidado a integrar o OpenET, já que desenvolve pesquisas similares de gestão de recursos hídricos por sensoriamento remoto no Brasil (financiadas pela Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico).

A plataforma de exploração de dados criada pelo OpenET permite a qualquer usuário visualizar mapas e séries temporais de evapotranspiração, possibilitando também o download das informações disponíveis. A evapotranspiração pode ser estimada com base em dados capturados por sensores remotos instalados em satélites, uma vez que as trocas de energia entre a superfície e atmosfera resultantes da evaporação da água do solo e da transpiração das plantas resfriam a superfície, causando uma redução da temperatura nessas áreas. Esse efeito de resfriamento da superfície é detectável por sensores térmicos e ópticos instalados em satélites.

O docente explica que o OpenET usa seis modelos matemáticos de base física, processados em ambientes de computação em nuvem. Esses modelos simulam os fluxos de energia entre a superfície e atmosfera em alta resolução espacial e temporal, a partir de informações coletadas por satélites, combinados com dados de modelos climáticos e meteorológicos. “Os modelos mostram quanta água está saindo da superfície e entrando na atmosfera. Se um produtor agrícola está usando mais ou menos água na irrigação, isso vai ser detectado pelos modelos. Assim, um produtor pode maximizar sua produção a partir do aumento da eficiência da irrigação, ou seja, produzir mais com menos água”, explica Ruhoff.

Conforme o cientista, o processamento de múltiplos modelos em ambientes de computação em nuvem do Google é o que torna a plataforma tão sofisticada. O programa usa imagens de diversos satélites da NASA que cobrem todo o globo terrestre e, por isso, exigem alta capacidade de processamento computacional. “Pesquisadores de diferentes instituições norte-americanas e da UFRGS criaram modelos complexos, mas que usam as mesmas bases de dados, são processados pelo Google e analisados de forma colaborativa pelas instituições participantes. O uso de múltiplos modelos tende a minimizar os efeitos de erros e incertezas, em comparação ao uso de um único modelo”, explica.

De acordo com o pesquisador, o uso dessa tecnologia pode revolucionar o uso da água na agricultura, principalmente em áreas críticas, que exigem uma divisão controlada dos recursos hídricos. Com base nas informações geradas pelo OpenET, órgãos reguladores podem desenvolver programas de gestão com base na disponibilidade hídrica. “Saber quanta água está sendo efetivamente usada e/ou deve ser usada na agricultura é crucial para o setor, especialmente frente a projeções futuras de maior variabilidade climática”, declara Ruhoff. Ele acrescenta que produtores agrícolas da Califórnia que participaram das fases iniciais da pesquisa reduziram a aplicação de água na irrigação entre 15% e 40% sem perder produtividade.

Outra questão pioneira é a transparência. “Esses modelos vão permitir que se tenha um panorama completo do uso da água na agricultura em todo o Oeste dos Estados Unidos. Qualquer pessoa, incluindo produtores agrícolas, gestores de recursos hídricos e até mesmo cidadãos interessados no monitoramento do uso da água vão ter acesso aos dados”, afirma.

Além disso, monitorar o uso da água na agricultura é uma atividade cada vez mais relevante no contexto das mudanças climáticas. “Isso fica cada vez mais crítico, como mostrou o último relatório do IPCC. Secas em grandes áreas são uma bola de neve que afeta, por exemplo, a disponibilidade de alimentos”, alerta o pesquisador.

Fonte: https://www.ufrgs.br/ciencia/projeto-pioneiro-otimiza-monitoramento-e-uso-de-recursos-hidricos-na-agricultura/