|
Una optima determinación de las demandas hídricas en la agricultura permite mejorar la eficiencia en la utilización del recurso hídrico, la eficiencia en el uso de la energía y por consiguiente la rentabilidad de las explotaciones en el sector agrícola. El uso de nuevas tecnologías para estimar los requerimientos ofrece nuevas oportunidades en la optimización de los recursos hídricos. Hoy en día las demandas hídricas (o evapotranspiración) son frecuentemente estimadas y no medidas usando el concepto de evapotranspiración de referencia en conjunto con coeficientes específicos de cada cultivo. La evapotranspiración de referencia comúnmente es estimada desde bandejas de evaporación o desde estaciones meteorológicas que pueden estar ubicadas incluso a varios kilómetros de distancia del lugar donde serán utilizadas. Con mayor exactitud, la demanda hídrica de los cultivos puede ser medida desde perfiles de temperatura y humedad usando la aproximación de Bowen, mediante la medición de flujos turbulentos utilizando sistemas Eddy Covariance o por el uso de Lisimetros. Aunque es posible determinar las demandas hídricas utilizando estas tecnologías, estos métodos miden la demanda de agua de forma local y no entregan información espacialmente distribuida a una escala mayor que represente las condiciones de diferentes zonas en un predio particular o de una región. Por esta razón las demandas y las aplicaciones hídricas en los sistemas productivos actuales son espacialmente uniformes y no consideran la heterogeneidad a nivel predial de los factores que afectan el uso del agua. Actualmente información recolectada desde sensores remotos puede ser utilizada para estimar las demandas hídricas de diferentes cubiertas vegetales entregando información espacial y temporalmente distribuida sobre una basta superficie. Sin embargo estas tecnologías no han sido incorporadas a los sistemas productivos debido a que requieren de calibraciones y validaciones para diferentes coberturas vegetales y requieren además de un mecanismo que asegure que la información llegue a las explotaciones y sea oportunamente utilizada. Por otro parte, el uso de esta tecnología se ha visto limitada debido a la baja resolución espacial obtenida desde algunos sensores que dificulta su utilización a nivel predial, aquí metodologías de fusión de imágenes provenientes de diferentes sensores ofrecen una oportunidad para lograr información mas detallada que consecuentemente puede ser utilizada a nivel predial.
El fin ultimo de este proyecto es contribuir a mejorar la eficiencia del uso de los recursos naturales y mejorar la rentabilidad de las explotaciones agrícolas mediante el uso de nuevas tecnologías de información. Específicamente el objetivo de este proyecto es el desarrollo y la evaluación de una metodología que permita determinar y optimizar el uso de los recursos hídricos utilizando información espacialmente distribuida en la agricultura. La hipótesis central del proyecto es que el uso de información espacialmente distribuida obtenida desde sensores remotos y mejorada a través de metodologías de fusión de imágenes en conjunto con algoritmos que definen el balance de energía superficial pueden ser utilizados para determinar y consecuentemente optimizar la demanda de los recursos hídricos en las explotaciones agrícolas. La comunidad científica concuerda que probablemente solo con el uso de sensores remotos es posible obtener información espacialmente distribuida a escala predial y regional del uso de los recursos hídricos. Para la realización de este proyecto la Universidad de Concepción posee una reconocida trayectoria y experiencia en proyectos similares en el área de los recursos hídricos en la agricultura. Existe un fuerte soporte institucional en esta línea asociado al plan �Chile-California: una asociación para el siglo XXI�, que el Gobierno de Chile lanzo el 2008 y a la formalización de un �Acuerdo de Cooperación� amplio con la Universidad de California para el desarrollo de actividades de investigación científica-tecnológica y docencia de pregrado y postgrado, además de otros proyectos asociados a la determinación y la gestión de los recursos hídricos actualmente en ejecución. Se ha conformado un equipo internacional e interdisciplinario en el que trabajaran investigadores de amplia trayectoria junto a investigadores recién iniciados. Participaran Investigadores de las Universidades de California en USA, Politécnica de Madrid y Córdoba en España y de Hannover en Alemania. El equipo de investigadores estará reforzado por profesionales y técnicos de las empresas y organizaciones asociadas al proyecto, lo cual garantiza que la información se entregara adecuadamente a los usuarios finales.
El proyecto propone los siguientes objetivos específicos:
1. Desarrollar una metodología para determinar la demanda de recursos hídricos en la agricultura mediante sensores remotos: El desarrollo de la metodología estará basada en el balance de energía superficial considerando las condiciones particulares de la agricultura Chilena, especialmente cultivos con cobertura total y parcialmente cubiertos como el caso de la mayoría de los frutales. Se incorporaran además algoritmos de fusión de imágenes que permitirán obtener información espacialmente distribuida con mayor resolución espacial, esencial para el manejo de los recursos hídricos a nivel predial.
2. Validar estimaciones de demandas hídricas en cultivos usando imágenes satelitales con apoyo de mediciones in situ. La metodología propuesta será validada con mediciones de campo bajo diferentes cultivos y frutales. Las demandas hídricas y los principales variables que afectan la demanda serán medidos mediante sistemas Eddy Covariance y otros sensores medioambientales.
3. Implementar una plataforma de transferencia y soporte que permita distribuir información y apoyar la gestión del manejo y uso del agua en la agricultura. Desarrollar una plataforma on-line que permita la distribución y consulta de la información generada en este proyecto. La plataforma permitirá entregar información relevante para la programación del riego a nivel predial, el manejo de los recursos hídricos a nivel regional, alertas de estrés hídricos y en el diseño y el manejo de nuevos sistemas de riego.
Este proyecto innovara en el desarrollo de nuevas tecnologías que mejoren la utilización de los recursos hídricos y además ofrece una aplicación directa en la agricultura a la información recolectada desde el futuro satélite Chileno. La resolución espacial ha sido una limitante para la utilización de esta tecnología a nivel predial, sin embargo en este proyecto se utilizaran técnicas de fusión de imágenes que permitirán mejorar la resolución espacial en esta escala. Al termino del proyecto se espera contar con una metodología validada con mediciones en terreno para la estimación de demandas hídricas en sistemas productivos agrícolas intensivos desde sensores remotos. Esta información permitirá una mejor utilización de los recursos hídricos, una mejor uso de la energía y consecuentemente mejorar la rentabilidad de las explotaciones agrícolas. La información generada será accesible mediante una plataforma online que permitirá un mejor manejo de los recursos hídricos tanto a nivel predial como a escala regional. |