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Casos de estudio

IRRINET: Sistema de riego informático para la gestión agrícola del agua en Emilia-Romaña (Italia)

IRRINET: Sistema de riego informático para la gestión agrícola del agua en Emilia-Romaña (Italia)

Irrinet es un sistema de riego de TI que tiene como objetivo asesorar a los agricultores sobre la gestión eficiente del agua. Este servicio web fue desarrollado con financiación pública por el CER (Canale Emiliano Romagnolo, un consorcio de agua ubicado en la región Emilia-Romaña) basado en un proyecto de 1984 que probó el uso de herramientas telemáticas en la agricultura en Emilia-Romaña. En 1999, con la llegada de Internet, IRRINET comenzó a desarrollarse en una forma web y sigue activo y operativo en esta región italiana. Teniendo en cuenta la creciente necesidad de un uso inteligente y eficiente del agua y los impactos del cambio climático en la disponibilidad de agua, la Asociación Nacional de Juntas de Reclamación de Tierras (ANBI) desarrolló IRRIFRAME un servicio de TI similar modelado en IRRINET. En 2014, el Ministerio de Políticas Agrícolas, Alimentarias y Forestales identificó a IRRIFRAME como el sistema de riego de información más extendido y avanzado para los agricultores en Italia.

En Emilia-Romaña, IRRINET está disponible de forma gratuita y actualmente ofrece más de 12.000 granjas con programación diaria de riego a través de una interfaz web, SMS y Tablet App. Esta información apoya el uso eficiente de los recursos hídricos en el sector agrícola, contribuyendo a hacer frente a la escasez de agua a la luz del cambio climático. Irrinet procesa datos e información sobre parámetros meteorológicos (lluvia y evapotranspiración), suelos y cultivos, cuya combinación genera el llamado balance hídrico de cada cultivo, lo que permite definir la demanda real de agua y ahorrar agua de riego sin disminuir la calidad de la producción de los cultivos. En 2017, se ha estimado que dicho servicio permite un ahorro anual de agua de unos 90 millones de metros cúbicos (correspondiente al 20 % de la demanda agrícola total) en la región de Emilia Romagna, sin deprimir los rendimientos.

Descripción de casos de estudio

Desafíos

El clima y el clima representan factores clave para la productividad agrícola y su impacto en el sector primario es significativo. Uno de los principales efectos del cambio climático consiste en variaciones de productividad y calidad del cultivo debido al aumento de la temperatura, cambios de tendencias pluviométricas y cambios en la disponibilidad de agua. En julio de 2018, la región de Emilia-Romaña adoptó la Estrategia Regional de Adaptación y Mitigación, que proporciona un marco de referencia común para evaluar las implicaciones del cambio climático en los distintos sectores afectados. La estrategia informa sobre las proyecciones climáticas más recientes para la región: para el período 2021-2050, en los escenarios de emisiones del IPCC RCP4.5 y RCP8.5, se espera que la temperatura regional mínima y máxima aumente alrededor de 1,5.°C en invierno, primavera y otoño y alrededor de 2,5.°C en verano. La señal de aumento de temperatura se vuelve mucho más intensa, entre 3.°C y 4,5.°C, para el escenario RCP4.5 en el período 2071-2100, con picos durante la temporada de verano: se espera que el número de días sin precipitaciones en verano aumente alrededor del 20 %.

Según el escenario del PCR4.5, la cantidad de precipitación a nivel regional durante el período 2021-2050 puede disminuir durante la primavera y el verano, mientras que el otoño puede caracterizarse por un aumento (alrededor del 20 %). Se encontró una señal similar para el escenario de emisiones RCP8.5, ligeramente más alto para la temporada de otoño, donde el aumento esperado es de alrededor del 25-30 %.

Los cambios en la distribución geográfica de las precipitaciones en la región de Emilia-Romaña han causado un déficit de agua significativo en algunas áreas y se espera que los episodios de escasez de agua aumenten en el futuro. La disponibilidad de recursos hídricos es baja en comparación con otras regiones del valle del Po y también se ve afectada por las pérdidas en el actual sistema de distribución de agua (Programma di Sviluppo Rurale 2014-2020). Teniendo en cuenta los escenarios de cambio climático, los resultados de la región están cada vez más expuestos al riesgo de déficit de agua, en particular cuando se consideran cultivos con un ciclo de producción primavera-verano. Estos podrían verse afectados por fuertes disminuciones de los rendimientos experimentados durante los anteriores eventos de sequía en 2003 y 2012, que se asociarán a un mayor riesgo empresarial debido al aumento de los costos de riego.

Objetivos

Emilia-Romaña es una región líder en la producción agrícola italiana con más de 84.000 granjas y alrededor de 1 millón de hectáreas invertidas. Alrededor del 33 % de las granjas regionales incluyen tierras de regadío. En este contexto, se hizo cada vez más importante utilizar el agua de la manera más eficiente posible. La escasez de agua y la sequía están aumentando en Emilia-Romaña y se espera que el cambio climático empeore esta situación, con la consiguiente reducción de la cantidad de agua disponible para la agricultura. Teniendo en cuenta los acontecimientos de sequía de 2012 y 2013 que afectaron a Italia y, en particular, a algunas zonas del valle del Po, la autoridad regional de Emilia-Romaña ha presionado para mejorar la eficiencia del uso del agua, introduciendo nuevos criterios en materia de gobernanza y gestión de los recursos hídricos y desarrollando y adoptando técnicas innovadoras que puedan permitir a los agricultores mejorar la producción económica y sostenible en general, como la programación del agua.

Por estas razones, es importante estimar cuantitativamente los efectos previstos del cambio climático en las necesidades de agua de riego. El sistema IRRINET proporciona una respuesta a este problema, incentivando un uso efectivo de los recursos hídricos, sin disminuir la calidad de la producción agrícola. A largo plazo, y particularmente en lo que respecta al cambio climático y la variabilidad, IRRINET optimiza el uso de los recursos hídricos y sustenta la producción agrícola, especialmente en los años secos.

Soluciones

Irrinet es un sistema de información gratuita y basado en expertos para la programación del riego que implementa los resultados de más de 50 años de investigación sobre la relación planta/agua y la gestión sostenible del riego.

La programación de riego se determina aplicando un modelo matemático complejo basado en el equilibrio hídrico diario del sistema suelo-planta-atmósfera destinado a la gestión del riego de cultivos a escala de campo. Se combinan diferentes datos e información para estimar el volumen exacto de la demanda de agua, incluyendo: cuánta agua de lluvia se infiltra en el suelo; simulación del crecimiento del sistema radicular vegetal y alternancia de las fases fenológicas; estado del estrés hídrico en el cultivo; contribución del agua subterránea y el flujo de agua a través de tres capas de suelo (capa superficial ocupada por las raíces y las capas subyacentes). En pocos segundos la ponderación de estos elementos se comunica en forma de un servicio de mensajes cortos (SMS) e información a través de la interfaz web y Tablet App. De esta manera, los cultivadores están equipados con una información fácil de usar y comprensible sobre cuánta agua ha utilizado su cultivo, cuánto tiempo necesitan para hacer funcionar su sistema de bombeo o goteo durante el riego y en qué parte de su propiedad tienen que actuar, gracias a la integración con Google maps donde se geolocaliza la parcela única de terreno.

Los datos tratados por IRRINET se recopilan diariamente y proceden de tres fuentes diferentes: el Servicio Meteorológico regional proporciona datos meteorológicos (lluvia y evapotranspiración); el Servicio Geológico Regional suministra datos sobre el suelo y los parámetros culturales son proporcionados por la RCE.

Los sistemas de información IRRINET permiten al usuario almacenar parámetros en una base anual, mensual y diaria y personalizar el servicio especificando información adicional sobre las parcelas agrícolas, tipos de cultivos, datos locales de humedad del suelo, riegos realizados y datos de aguas subterráneas locales.

El primer prototipo de IRRINET, que incluía una interfaz web, fue desarrollado por CER en 1999 con la llegada de Internet, basado en el resultado de un proyecto de 1984 destinado a probar el uso de la telemática en la agricultura Emilia Romagna. En 2009 IRRINET evolucionó en IRRINET Plus, que implementa el cálculo económico del beneficio relacionado con el riego a través de un sistema de asesoramiento de semáforos. Los agricultores son estimulados por el enfoque económico para maximizar los beneficios y reducir al mismo tiempo el uso excesivo del agua. Los expertos que participan en el avance de IRRINET están trabajando en una integración más estrecha con las capas de información GIS abiertas que pueden reducir la cantidad de datos que los usuarios deben registrar en el sistema y sobre el uso de información satelital para determinar los coeficientes de cultivo efectivos (Kc) para el cálculo del balance hídrico.

El servicio Irrinet actualmente involucra más de 12.000 granjas, que cubren casi el 22 % de la superficie de regadío en la región de Emilia-Romaña. En la temporada de riego 2017 se enviaron 28.500 SMS IRRINET y se produjeron 147.000 programas de riego. La aplicación Irrinet en 2017 permitió ahorrar agua por más de 90 millones de m3.

A partir de 2011, un proyecto nacional llamado IRRIFRAME gestionado por ANBI trajo el servicio a todas las áreas gestionadas por las juntas de recuperación italianas y las agencias de riego. El servicio IRRIFRAME se aplica en 26.100 paquetes en todo el país italiano y se ha mejorado año a año en función de los comentarios de los usuarios y el resultado de la investigación.

Relevancia

Case mainly developed and implemented because of other policy objectives, but with significant consideration of Climate Change Adaptation aspects

Información adicional

Participación de partes interesadas

Irrinet fue desarrollado y es administrado por CER. A partir de 2011, el servicio ha sido posteriormente apoyado y cofinanciado por la Región Emilia-Romaña y ANBI en colaboración con CER, incluida también la contribución de la UE. Año tras año, los comentarios de los usuarios han impulsado la evolución de los sistemas IRRINET e IRRIFRAME.

Factores de éxito y limitantes

A principios de 2019, IRRINET-IRRIFRAME está presente en 16 regiones italianas e involucra 69 Juntas de Reclamación de Tierras y más de 16.000 usuarios, 12.000 de los cuales solo se encuentran en la región de Emilia-Romaña, donde el servicio está más consolidado. El elemento clave que hizo que esta iniciativa tuviera éxito es el simple, con bajos costos de gestión, un sistema de información fácil de usar que se ha establecido para que los agricultores decidan cuándo y cuánto irrigar. Este servicio es accesible sin cargo de honorarios y está diseñado para un gran número de cultivos.

Dados los beneficios directos para los usuarios en términos de ahorro de agua y energía, los gestores de agua (es decir, las Juntas de Reclamación de Tierras) y las autoridades hídricas (es decir, los Planes de Desarrollo Rural de la región Emilia-Romaña) alientan e incentivan a los agricultores a adherirse a IRRINET. Como se indica en las regulaciones de Emilia-Romaña, en lugar de depender del agua para fines de riego administrado por la Junta de Reclamación de Tierras, los usuarios de IRRINET pueden retirar agua superficial de toda la cuenca de Reno durante las condiciones de escasez de agua. Además, están obligados a inscribirse en IRRINET en caso de que estén interesados en solicitar financiación del Plan de Desarrollo Rural regional.

Irrinet-IRRIFRAME se puede transferir fácilmente a otros contextos donde los datos locales están disponibles, en particular para calibrar el modelo a las condiciones locales. La limitación puede, por ejemplo, afectar a la disponibilidad de datos meteorológicos (mínimo diario, temperatura máxima y media y lluvia horaria) o de mapas georreferenciados del suelo. Estos últimos, si están disponibles, pueden reducir las necesidades de entrada para la estimación de los parámetros del suelo y hacer que los resultados de la producción sean más sólidos.

Los próximos desafíos para la evolución del servicio serán la integración con los sistemas de sensores y actuadores, así como los datos del coeficiente de cultivo de entrada proporcionados por la teledetección, para hacer frente a la poca información proporcionada por el usuario o disponible sobre la zona y las necesidades de mayor precisión en el cálculo del contenido de agua del suelo.

Costes y beneficios

A partir de 1999, el servicio IRRINET ha sido apoyado y cofinanciado por CER, Emilia-Romaña, ANBI y la Unión Europea. Los costes del desarrollo del sistema de información sobre riego (TI) ascendieron a 200,000 EUR, incluidas actividades de investigación y ensayo. En general, la plataforma presenta unos costes de gestión muy bajos, que rondan los 0,02 EUR/ha y el servicio se presta de forma gratuita a los usuarios finales. 

El Ministerio italiano de Políticas Agrícolas, Alimentarias y Forestales utiliza IRRIFRAME para planificar políticas agrícolas en respuesta a las observaciones de la Comisión Europea sobre el ahorro de agua (de acuerdo con el Marco de la Directiva del Agua y en respuesta a los requisitos de las Directrices para la Protección del Agua). Además, algunas directrices regionales mencionan IRRINET — IRRIFRAME como una herramienta de apoyo para cumplir la condicionalidad del agua del Reglamento del Fondo Europeo de Desarrollo Regional y respetar la programación de riego IRRINET-IRRIFRAME es obligatoria para muchos agricultores.

Tiempo de implementación

El sistema IRRINET está operativo desde 1984 con herramientas telemáticas y desde 1999 con herramientas web. La ampliación con el sistema IRRIFRAME se implementó en 2 años desde 2011 hasta 2013. El IRRIFRAME WEB y APP se encuentran actualmente (principios de 2019) en una fase de actualización implementada y gestionada por Agronica Group Srl. Una nueva versión estará disponible a finales de 2019.

Tiempo de vida

El sistema IRRINET-IRRIFRAME se actualiza de acuerdo con los desarrollos de TI en promedio cada 3-5 años.

Informacion de referencia

Contacto

Roberto Genovesi
E-mail: genovesi@consorziocer.it  
Stefano Anconelli
E-mail: anconelli@consorziocer.it 
Consorzio di bonifica di Secondo Grado per il Canale Emiliano Romagnolo
Via E. Masi 8, Bologna - Italy
Tel. +39 051 4298811

Gianfranco Giannerini
Agronica Group Srl
Via Calcinaro, 2085 - 47521 Cesena (FC) – Italy
E-mail: giannerini@agronica.it 

Referencia
IRRINET project, IRRIFRAME project, and Consorzio di bonifica di Secondo Grado per il Canale Emiliano Romagnolo (CER)

Publicado en Climate-ADAPT Nov 22 2022   -   Última modificación en Climate-ADAPT Dec 14 2023


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