IRRINET: Sistema informático de irrigação para a gestão da água agrícola na Emília-Romanha, Itália

As condições meteorológicas e climáticas são fatores fundamentais para a produtividade da agricultura e o seu impacto no setor primário é significativo. Um dos principais efeitos das alterações climáticas consiste em variações de produtividade e qualidade da cultura devido ao aumento da temperatura, alterações das tendências pluviométricas e alterações na disponibilidade de água. Em julho de 2018, a região da Emília-Romanha adotou a Estratégia Regional de Adaptação e Mitigação, que proporciona um quadro comum de referência para avaliar as implicações das alterações climáticas nos vários setores em causa. A estratégia dá conta das projeções climáticas mais recentes para a região: para o período 2021-2050, nos cenários de emissões RCP4.5 e RCP8.5 do PIAC, prevê-se que a temperatura regional mínima e máxima aumente cerca de 1,5 °C no inverno, na primavera e no outono e cerca de 2,5 °C no verão. O sinal de aumento de temperatura torna-se muito mais intenso, entre 3°C e 4,5°C, para o cenário RCP4.5 no período 2071-2100, com picos durante a temporada de verão: o número de dias sem precipitação no verão deverá aumentar cerca de 20 %.

De acordo com o cenário RCP4.5, a quantidade de precipitação a nível regional durante o período 2021-2050 pode diminuir durante a primavera e o verão, enquanto o outono pode ser caracterizado por um aumento (cerca de 20 %). Foi encontrado um sinal semelhante para o cenário de emissões RCP8.5, ligeiramente superior para a estação de outono, onde o aumento esperado é de cerca de 25-30%.

As alterações na distribuição geográfica das chuvas na região da Emília-Romanha causaram um défice de água significativo em algumas zonas e prevê-se que os episódios de escassez de água aumentem no futuro. A disponibilidade de recursos hídricos é baixa em comparação com outras regiões do vale do Pó e é também afetada por perdas no atual sistema de distribuição de água (Programma di Sviluppo Rurale 2014-2020). Tendo em conta os cenários de alterações climáticas, a região está cada vez mais exposta ao risco de défices hídricos, em especial quando se consideram culturas com um ciclo de produção primavera-verão. Estes podem ser afetados por fortes diminuições dos rendimentos, como aconteceu durante os eventos de seca anteriores em 2003 e 2012, que estarão associados a um maior risco comercial devido ao aumento dos custos de irrigação.

A Emília-Romanha é uma região líder na produção agrícola italiana, com mais de 84 000 explorações agrícolas e cerca de 1 milhão de hectares investidos. Cerca de 33% das explorações agrícolas regionais incluem terras irrigadas. Neste contexto, tornou-se cada vez mais importante utilizar a água da forma mais eficiente possível. A escassez de água e os fenómenos de seca estão a aumentar na Emília-Romanha e prevê-se que as alterações climáticas agravem essa situação, com a consequente redução da quantidade de água disponível para a agricultura. Tendo em conta os eventos de seca de 2012 e 2013 que afetaram a Itália e, em especial, algumas zonas do vale do Pó, a autoridade regional da Emília-Romanha exerceu pressão para melhorar a eficiência na utilização da água, introduzindo novos critérios em matéria de governação e gestão dos recursos hídricos e desenvolvendo e adotando técnicas inovadoras que possam permitir aos agricultores melhorar a produção económica global e sustentável, como a programação da água.

Por estas razões, é importante estimar quantitativamente os efeitos previstos das alterações climáticas nas necessidades de água de irrigação. O sistema IRRINET fornece uma resposta a esta questão, incentivando uma utilização eficaz dos recursos hídricos, sem diminuir a qualidade da produção agrícola. A longo prazo, e particularmente no que diz respeito às alterações climáticas e à variabilidade, o IRRINET otimiza a utilização dos recursos hídricos e sustenta a produção agrícola, especialmente em anos secos.

O IRRINET é um sistema de informação especializado e gratuito para a programação da irrigação que implementa os resultados de mais de 50 anos de investigação sobre a relação planta/água e a gestão sustentável da irrigação.

A programação da irrigação é determinada aplicando um modelo matemático complexo baseado no balanço hídrico diário do sistema solo-planta-atmosfera, destinado à gestão da irrigação das culturas em escala de campo. São combinados diferentes dados e informações para estimar o volume exato da procura de água, incluindo: a quantidade de água da chuva que se infiltra no solo; simulação do crescimento do sistema radicular da planta e alternância das fases fenológicas; estado de stress hídrico na cultura; contribuição da água subterrânea e do fluxo de água através de três camadas de solo (camada superficial ocupada pelas raízes e as camadas subjacentes). Em poucos segundos, a ponderação destes elementos é comunicada sob a forma de um serviço de mensagens curtas (SMS) e informações através da interface Web e do Tablet App. Desta forma, os produtores estão equipados com informações fáceis de usar e compreensíveis sobre a quantidade de água que sua cultura tem usado, quanto tempo eles precisam para executar seu sistema de bomba ou gotejamento durante a irrigação e em que parte de sua propriedade eles têm que agir, graças à integração com os mapas do Google onde o único terreno é geolocalizado.

Os dados processados pela IRRINET são recolhidos diariamente e provêm de três fontes diferentes: o serviço meteorológico regional fornece dados meteorológicos (chuva e evapotranspiração); o serviço geológico regional fornece dados sobre o solo e os parâmetros culturais são fornecidos pela RCE.

Os sistemas de informação IRRINET permitem ao utilizador armazenar parâmetros numa base anual, mensal e diária e personalizar o serviço, especificando informações adicionais sobre as parcelas agrícolas, os tipos de culturas, os dados locais sobre a humidade do solo, as regas realizadas e os dados locais sobre as águas subterrâneas.

O primeiro protótipo do IRRINET, que incluía uma interface web, foi desenvolvido pelo CER em 1999 com a chegada da Internet, com base no resultado de um projeto de 1984 destinado a testar o uso da telemática na agricultura da Emília-Romanha. Em 2009, o IRRINET evoluiu para o IRRINET Plus, que implementa o cálculo económico do benefício relacionado com a irrigação através de um sistema de aconselhamento de semáforos. Os agricultores são estimulados pela abordagem económica para maximizar o lucro e, ao mesmo tempo, reduzir o uso excessivo de água. Os peritos envolvidos no avanço do IRRINET estão a trabalhar numa integração mais estreita com camadas de informação SIG abertas que podem reduzir a quantidade de dados que os utilizadores são convidados a registar no sistema e na utilização de informações de satélite para determinar os coeficientes de cultura eficazes (Kc) para o cálculo do balanço hídrico.

O serviço IRRINET envolve atualmente mais de 12 000 explorações agrícolas, cobrindo quase 22% da área irrigada na região da Emília-Romanha. Na temporada de irrigação de 2017, 28.500 SMS IRRINET foram enviados e 147.000 cronogramas de irrigação foram produzidos. A aplicação IRRINET em 2017 permitiu uma poupança de água superior a 90 milhões de m3.

A partir de 2011, um projeto nacional chamado IRRIFRAME, gerido pela ANBI, trouxe o serviço para todas as áreas geridas pelas placas de recuperação e agências de irrigação italianas. O serviço IRRIFRAME é aplicado em 26 100 encomendas em todo o país italiano e tem sido melhorado ano a ano com base nas reações dos utilizadores e nos resultados da investigação.

O IRRINET foi desenvolvido e é gerido pela CER. A partir de 2011, o serviço foi posteriormente apoiado e cofinanciado pela região da Emília-Romanha e pela ANBI em colaboração com a RCE, incluindo também a contribuição da UE. Ano após ano, os feedbacks dos utilizadores têm impulsionado a evolução dos sistemas IRRINET e IRRIFRAME.

No início de 2019, a IRRINET-IRRIFRAME está presente em 16 regiões italianas e envolve 69 Land Reclamation Boards e mais de 16 000 utilizadores, 12 000 dos quais apenas na região da Emília-Romanha, onde o serviço está mais consolidado. O elemento-chave que tornou esta iniciativa bem sucedida é o simples, com baixos custos de gestão, sistema de informação de fácil utilização que foi criado para os agricultores decidirem quando e quanto irrigar. Este serviço é acessível sem cobrança de taxas e é adaptado a um grande número de culturas.

Tendo em conta os benefícios diretos para os utilizadores em termos de poupança de água e de energia, os gestores da água (ou seja, os conselhos de recuperação de terras) e as autoridades responsáveis pela água (ou seja, os planos de desenvolvimento rural da região da Emília-Romanha) incentivam e incentivam os agricultores a aderir à IRRINET. Tal como referido nos regulamentos da Emília-Romanha, em vez de dependerem da água para fins de irrigação gerida pelo Land Reclamation Board, os utilizadores da IRRINET estão autorizados a retirar águas superficiais de toda a bacia de Reno em condições de escassez de água. Além disso, são obrigados a registar-se no IRRINET caso estejam interessados em candidatar-se a financiamento do Plano de Desenvolvimento Rural regional.

IRRINET-IRRIFRAME pode ser facilmente transferido para outros contextos onde quer que os dados locais estejam disponíveis, em particular para calibrar o modelo para as condições locais. A limitação pode, por exemplo, afetar a disponibilidade de dados meteorológicos (temperatura mínima, máxima e média diária e chuva horária) ou de mapas georreferenciados do solo. Estes últimos, se disponíveis, podem reduzir as necessidades de entrada para a estimativa dos parâmetros do solo e tornar os resultados mais sólidos.

Os próximos desafios para a evolução do serviço serão a integração com sistemas de sensores e atuadores, bem como dados de coeficientes de culturas de entrada fornecidos por teledeteção, para lidar com poucas informações fornecidas pelo utilizador ou disponíveis sobre a área e as necessidades de maior precisão no cálculo do teor de água do solo.

A partir de 1999, o serviço IRRINET foi apoiado e cofinanciado pela CER, pela região da Emília-Romanha, pela ANBI e pela União Europeia. Os custos de desenvolvimento do sistema de informação sobre irrigação (TI) ascenderam a 200 000 euros, incluindo atividades de investigação e ensaio. Globalmente, a plataforma apresenta custos de gestão muito baixos, que rondam os 0,02 €/ha e o serviço é prestado gratuitamente aos utilizadores finais. 

O Ministério das Políticas Agrícolas, Alimentares e Florestais italiano utiliza o IRRIFRAME para planear as políticas agrícolas em resposta às observações da Comissão Europeia sobre a poupança de água (de acordo com a Diretiva-Quadro Água e em resposta aos requisitos das Orientações para a Proteção da Água). Além disso, algumas orientações regionais mencionam o IRRINET - IRRIFRAME como um instrumento de apoio para cumprir a condicionalidade relativa à água do regulamento relativo ao Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional e o cumprimento da programação de irrigação do IRRINET-IRRIFRAME é obrigatório para muitos agricultores.

O sistema IRRINET está operacional desde 1984 com ferramentas telemáticas e desde 1999 com ferramentas web. A extensão com o sistema IRRIFRAME foi implementada em dois anos, de 2011 a 2013. A IRRIFRAME WEB e a APP encontram-se atualmente (início de 2019) em fase de atualização implementada e gerida pelo Agronica Group Srl. Uma nova versão estará disponível até ao final de 2019.

O sistema IRRINET-IRRIFRAME é atualizado de acordo com os desenvolvimentos de TI, em média, a cada 3-5 anos.

Roberto Genovesi
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