Water-Smart : la eficiencia que el mundo necesita

Water-Smart : la eficiencia que el mundo necesita

Esta es una versión de un artículo publicado en noviembre de 2019 en Irrigazette, una revista internacional líder en el sector del riego.

Nos encontramos en medio de una crisis hídrica sin precedentes. Las regiones sudamericanas están declarando elestado de emergencia agrícola, los pozos de California seestán secando y países como Bélgica o Botsuana se enfrentan auna graveescasez de agua. Si todo sigue igual, estos problemas no harán más que multiplicarse: «Se prevé que la escasez de agua aumente con el aumento de las temperaturas globales como consecuencia del cambio climático», afirma el Objetivo de Desarrollo Sostenible 6.

No se trata solo de un problema agrícola: la escasez de agua tiene efectos de gran alcance, ya que obliga a las personas a huir de las zonas afectadas por la sequía o la salinización. Un informe del Banco Mundial de 2018 estimaba que, para 2050, podría haber hasta 143 millones de «refugiados climáticos».

Por lo tanto, la gestión del agua en la agricultura de regadío puede tener repercusiones humanitarias, económicas y sociales lejanas y a menudo pasadas por alto. Y dado que la agricultura representa más del 70 % del consumo mundial de agua dulce, la innovación debe comenzar aquí.

Pero si la historia de la agricultura nos enseña algo, es que siempre saca a relucir lo mejor del espíritu innovador humano.

Y esto es exactamente lo que está sucediendo en todo el mundo, con enormes avances en eficiencia gracias a la agricultura climáticamente inteligente (CSA, por sus siglas en inglés).

El CSA se centra en las interdependencias entre los rendimientos y los impactos y resultados relacionados con el carbono, el suelo, el uso del agua y la biodiversidad. Impulsado por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, es «un enfoque que ayuda a orientar las medidas necesarias para transformar y reorientar los sistemas agrícolas con el fin de apoyar eficazmente el desarrollo y garantizar la seguridad alimentaria en un clima cambiante». Tiene tres metas simultáneas y objetivos interrelacionados: aumentar la productividad y los ingresos, adaptarse y reforzar la resiliencia, y reducir las emisiones asociadas a la agricultura.

Como comunidad dedicada al riego, debemos ir más allá y definir una nueva Water-Smart (WSA, por sus siglas en inglés), que aborde cada uno de estos objetivos mediante una mayor eficiencia en el uso del agua.

Veamos cómo cada uno de los objetivos de la CSA se relaciona directamente con la gestión inteligente del agua y con una nueva era de Water-Smart .

Objetivo 1: Aumento de la productividad

Hacer más con menos se ha convertido en el lema de una nueva iniciativa de sostenibilidad en la agricultura, y esto se aplica tanto al uso del agua como a cualquier otra cosa. Las nuevas innovaciones hacen que cada vez sea más posible lograr precisamente esto: aumentar el rendimiento (producción) utilizando menos recursos (insumos), de formas que habrían parecido matemáticamente imposibles hace solo una generación.

Ag 4.0

La agricultura 4.0está avanzando mucho más allá de los métodos tradicionales de prueba y error, las mediciones manuales y las suposiciones, y se está orientando hacia la ultraeficiencia, los sensores y los macrodatos. «Sin mediciones, no sabemos realmente cómo reacciona la planta ante todas las condiciones externas, y eso es lo que queremos cambiar con la información en tiempo real», afirma Olivier Begerem, de la start-up belga 2Grow. En cuanto a la eficiencia hídrica, esto significa maximizar el uso del agua existente mediante la supervisión de las etapas vegetativas/generativas de una planta para ver el efecto exacto de los insumos. Además de los sensores, la Ag 4.0 también implica el uso de drones, imágenes satelitales y big data para supervisar el impacto exacto de los ciclos de riego.

Según la consultora Oliver Wyman, «la agricultura 4.0 ya no dependerá de la aplicación uniforme de agua en campos enteros. En su lugar, los agricultores utilizarán las cantidades mínimas necesarias y se centrarán en áreas muy específicas», mediante el riego de precisión.

Riego de precisión

Es imprescindible aumentar la precisión para mejorar la eficiencia en el uso del agua (WUE, por sus siglas eninglés), «la relación entre el uso efectivo del agua y la extracción real». Esto se asocia con mayor frecuencia al riego por goteo, pero también abarca la aplicación de dosis variables, la supervisión del caudal y las soluciones de tratamiento de precisión que alteran el agua a nivel estructural. Eric Valette, director general de Aqua4D y experto en el campo del tratamiento del agua, afirma: «Aumentar la eficiencia en el uso del agua de los sistemas de riego mediante el riego de precisión es absolutamente fundamental para hacer frente al estrés hídrico y convertirse en un water-smart . Las nuevas tecnologías de tratamiento permiten aprovechar al máximo cada gota, maximizando el potencial de los sistemas de riego y garantizando al mismo tiempo un aumento del rendimiento y una producción optimizada».

Estudio Aqua4D en curso en un invernadero suizo, mediados de 2019.

Pero optimizar el aporte de agua es solo la mitad de la solución: es igualmente importante garantizar que esta humedad permanezca en el suelo el tiempo suficiente para que las plantas puedan aprovecharla. Los agricultores que cuenten con soluciones de riego que optimicen tanto el agua en sí como su comportamiento en el suelo tendrán una ventaja competitiva añadida en el futuro.

Suelos más húmedos

En pocas palabras, si los suelos pueden permanecer húmedos durante más tiempo, se pueden reducir significativamente los tiempos y la frecuencia de riego. Se están llevando a cabo numerosas investigaciones para mantener la humedad del suelo donde más se necesita. Esto incluye desde el uso de turba,perlita(un vidrio volcánico) ymembranas, entre otros, hasta el aumento de las propiedades de absorción. Las innovaciones de Ag 4.0, como los sensores de Spiio o Sentek, realizan un seguimiento de la humedad del suelo en tiempo real, lo que permite ahorrar agua al mantener unas condiciones óptimas. Sin embargo, centrarse en el agua propiamente dicha en lugar de en el suelo puede tener diversas repercusiones: tecnologías como Aqua4D se centran en el agua de riego en sí, modificando sutilmente su estructura para que penetre en los poros del suelo y se mantenga húmedo durante más tiempo.

La hidroponía, en particular, puede llegar a considerarse el ejemplo perfecto de Water-Smart , ya que, en su forma más eficiente, utiliza solo el 10 % del agua que requieren los cultivos tradicionales en suelo. Especialmente cuando se combina con otras tecnologías, las plantas cultivadas mediante hidroponía experimentan una absorción más rápida de los nutrientes, pueden crecer hasta dos veces más rápido y obtienen mayores rendimientos.

Objetivo 2: Mayor resiliencia

Con un clima cada vez más errático, la gestión water-smart debe tener en cuenta las importantes fluctuaciones y el aumento de los fenómenos extremos. Por ejemplo, el ciclo ENSO, responsable de los efectos de El Niño y La Niña, está variando de forma impredecible en cuanto a su duración, lo que está causando estragos en la programación del riego.

En un artículo publicado en 2018, Gelcer et al. describieron una innovadora herramienta agroclimática de Mozambique que realiza un seguimiento en tiempo real de las fases ENSO (El Niño y La Niña) para ayudar a determinar el momento adecuado para el riego y minimizar el estrés hídrico.

Combate de la electroconductividad del suelo mediante lixiviación sostenible

El problema de la acumulación de sal en el suelo es tan antiguo como la agricultura misma, y las «crisis de salinidad» provocaron el colapso de civilizaciones antiguas. Con el aumento exponencial de la salinización del suelo en todo el mundo, los impactos son cada vez mayores y la necesidad de una solución es más urgente. Las cifras actuales estiman que hasta el 20 % de todas las tierras cultivadas y el 33 % de las tierras agrícolas de regadío de todo el mundo están en riesgo de salinización.

El problema ha cobrado importancia en las últimas décadas, al igual que una serie de posibles soluciones. Sin embargo, la lixiviación química y el vapor son solo soluciones a corto plazo y traen consigo sus propios problemas. Hace casi 30 años, la FAO se preguntó: «¿Puede la agricultura utilizar agua de calidad marginal, como el agua salina, de una manera técnicamente sólida, económicamente viable y que no degrade el medio ambiente?». Las soluciones sostenibles de lixiviación están respondiendo ahora a esta demanda y se están generalizando, incluyendo una gestión más sostenible de la tierra, el tratamiento del agua sin productos químicos y el cambio de las prácticas de fertilización. Una solución sostenible y a largo plazo para la salinidad del suelo tendría un enorme impacto en millones de personas en todo el mundo, ya que una buena gestión del agua está íntimamente relacionada con una buena gestión de la tierra.

Objetivo 3: Reducción de las emisiones

Xiaoxia Zou, de la Academia China de Ciencias Agrícolas (CAAS), escribe que las emisiones procedentes de las actividades de riego (incluido el bombeo y el transporte de agua) representan entre el 50 % y el 70 % del total de emisiones del sector agrícola. «La intensidad de las emisiones de gases de efecto invernadero del riego depende en gran medida de la eficiencia en el uso del agua», afirma Zou, «por lo que mejorar la eficiencia en el uso del agua (tanto a nivel técnico como de gestión) puede ser una forma eficaz de reducir las emisiones».

Los pequeños cambios pueden tener grandes repercusiones: Gaihre et al señalaron que los agricultores de arroz de China que drenan sus arrozales irrigados a mitad de temporada redujeron sus emisiones de metano en un 50 %, mientras que un estudio realizado en España en 2014 por Abalos et al demostró que el ajuste selectivo de la frecuencia de riego puede reducir las emisiones de óxido nítrico hasta en un 46 % y las de CO2 hasta en un 21 %. Por otra parte, un tratamiento innovador del agua puede mejorar la calidad del agua de riego, logrando más con menos, lo que supone un ahorro significativo de energía de bombeo.

Pero esto va más allá del bombeo: el mismo tratamiento del agua también puede desatascar y mejorar el funcionamiento general del sistema. Cuando un sistema está optimizado y funciona como un reloj, el personal puede dedicarse a tareas más importantes, lo que también mejora la eficiencia laboral. La empresa francesa Morel Diffusion descubrió recientemente precisamente esto tras realizar mejoras en el sistema de riego que resolvieron los problemas de obstrucción: «Antes necesitábamos seis personas para trabajar en el mantenimiento de los goteros», afirma Morel. «En el mes siguiente a las nuevas instalaciones, esas seis personas pudieron empezar a trabajar en otras tareas».

Conclusión

Al aplicar estos tres objetivos a la gestión del riego, inauguramos una nueva era de water-smart que beneficiará tanto a los agricultores como a las plantas y al planeta. Muchas de estas soluciones implican mejoras rentables o cambios sutiles en la gestión del riego.

Pero la historia nos enseña que los pequeños cambios pueden repercutir en el futuro y que las gotas de innovación pueden convertirse en un torrente imparable gracias a la acción colectiva.

Aqua4D aparece en el Canal 9 de Suiza