Gemelos digitales para optimizar los cultivos frente al cambio climático

Se trata del proyecto de investigación y desarrollo SmartCrops 5.1, en el que participan ocho empresas agrícolas y tecnológicas y siete centros de investigación, todas ellas entidades españolas, con un reto centrado en la digitalización y sostenibilidad del sector agrario para aumentar su competitividad y adaptación al cambio climático. El objetivo general es estudiar cómo la aplicación de las tecnologías inteligentes como los gemelos digitales —réplicas virtuales de productos o procesos que tienen lugar en la realidad— pueden ayudar a gestionar los cultivos de forma más sostenible, resiliente y eficiente, disminuyendo el consumo de recursos hídricos e insumos y optimizando el uso del material vegetal.

Y es que, según se expresa en el planteamiento del proyecto, “el aumento de temperaturas y la agricultura intensiva están acelerando la desertificación del sector agrario español: casi el 50 % del territorio se encuentra en riesgo de desertificación y la previsión para el año 2050 es que este porcentaje llegue al 67 %. Además, España tiene el mayor índice de estrés hídrico de Europa (33 %) por la escasez de precipitaciones, siendo el sector agrario el más afectado al ser el que más agua consume, cerca del 70 % del total”.

Gemelos digitales para optimizar los cultivos

Por ello, ante esta situación y la necesidad de impulsar la transformación digital y el desarrollo sostenible de las empresas agrícolas, SmartCrops 5.1 pretende plantear soluciones para hacer frente a los grandes retos a los que se enfrenta el sector agrario y ofrecer una hoja de ruta para conseguir una producción agrícola tecnificada y centrada en la sostenibilidad, la eficiencia y la regeneración, marcando una serie de retos y objetivos:

• La iniciativa se basa principalmente en la aplicación de gemelos digitales para optimizar la gestión hídrica y nutricional de cultivos en las condiciones actuales de cambio climático y en el seguimiento y estimación de indicadores de sostenibilidad de los sistemas productivos agrícolas para conseguir una agricultura sostenible, eficiente, inteligente y regenerativa.

• Los gemelos digitales permiten reproducir en un ordenador lo que sucede en el campo, simulando el comportamiento de la planta y su interacción con el entorno, para comprobar la eficacia de los procesos antes de llevarse a cabo en el cultivo. Para este proyecto es especialmente relevante medir los resultados alcanzados en el riego, la nutrición y el fertirriego y la aplicación de fitosanitarios.

• Los retos específicos que aborda el proyecto para adaptar los cultivos al cambio climático incluyen: la eficiencia en el consumo de recursos y su optimización gracias a la digitalización; la reducción de la huella hídrica mediante un riego inteligente; la disminución del uso de fitosanitarios que conllevará una reducción de la contaminación; el uso de Big Data / Al / Cloud /Edge Computing y medidas de eficiencia energética en el manejo del cultivo; y la implementación de prácticas regenerativas en los cultivos para obtener suelos más sanos y equilibrados que permitan retener mejor el agua, evitar la erosión, aumentar la biodiversidad y reducir el uso de pesticidas.

• Para lograr estos objetivos se articulan dos actividades técnicas. La primera plantea la generación de conocimiento para el uso sostenible, inteligente y eficiente del material vegetal y de los recursos hídricos e insumos disponibles para mejorar la capacidad tecnológica del sector agrícola nacional ante el previsible impacto del cambio climático, mientras que la segunda actividad propone la validación experimental de las soluciones científico-tecnológicas planteadas en la actividad anterior con cinco casos de uso en los sectores vitícola, oleícola, hortícola y frutal.