Devido ao grande uso de água na agricultura, muitas comunidades da Califórnia não têm mais água encanada, e o colapso de aqüíferos fez com que estradas e edifícios afundassem vários metros. O professor de engenharia elétrica e de computação da Purdue University, David Ebert, está usando dados coletados em locais agrícolas para responder a esses problemas.

Com esses dados, os pesquisadores estão trabalhando para criar um software que simplificaria as relações complexas entre a agricultura e a escassez de recursos. Este software estará em um desktop ou dispositivo móvel para uso no campo e tornará mais fácil para os agricultores tomarem decisões que promovam soluções de longo prazo para problemas de escassez de água na agricultura; é chamado de sistema de tomada de decisão colaborativa humano-computador.

"Estamos tentando ajudar os produtores a obter informações úteis para melhorar suas práticas de sustentabilidade econômica e ecológica, "Ebert diz." Estamos tentando pegar um mar de dados e transformá-los em decisões que as pessoas devem tomar para que possam fazer melhor, decisões mais eficazes. "

A equipe espera alcançar seus objetivos colaborando com os produtores de safras que vivem o ano todo, conhecidas como culturas perenes. Culturas perenes comuns incluem uvas, maçãs, bananas, espargos e amêndoas. Os pesquisadores discutirão com os produtores quais são os problemas que eles enfrentam com a escassez de água e, em seguida, abordarão os problemas com várias práticas de negócios e modelos de comercialização. Por último, a equipe pegará dados atuais e pendentes desses produtores e outros parceiros e os transformará em informações úteis para produtores agrícolas e outros tomadores de decisão.

Discovery Park, um parque de pesquisa em Purdue especializado em pesquisa interdisciplinar, está financiando o projeto por meio do Big Idea Challenge, um programa que fornece recursos para equipes interdisciplinares com pesquisas inovadoras.

Quando se trata de otimizar recursos na agricultura, a falta de água foi um ponto de partida natural para Ebert e sua equipe. De acordo com Ebert, 80 por cento do uso de água da Califórnia vai para a agricultura, e apenas uma redução de 0,6% desse uso agrícola supriria as necessidades de água de Los Angeles por um ano.

"É realmente uma competição de recursos, "diz Jao Surakitbanharn, um analista de pesquisa Purdue trabalhando no projeto. "Mesmo a menor quantidade de economia de água tem impactos tremendos."

A pesquisa se concentra em plantações perenes, como uvas e nozes, porque essas plantações "são ambientes de tomada de decisão ainda mais complicados. Você não começa com uma folha em branco a cada ano, "diz Ebert

Adicionalmente, Ebert nota que porca, as safras de vinho e uva contribuem com mais de US $ 250 bilhões em valor de mercado final para a economia dos Estados Unidos. Portanto, uma redução na água disponível pode ter impactos econômicos adversos em relação à produção desses produtos, incluindo perda de empregos e destruição da comunidade.

"Indo atrás de nozes, uvas e uvas para vinho, são colheitas onde o valor da colheita é muito alto, então, o impacto que podemos ter pode ser facilmente transformado em um aumento no lucro, "Ebert diz.

A abordagem de Ebert decorre da compreensão de como os dados e a tecnologia podem ser transformados em informações que ajudam as pessoas a tomar melhores decisões. Para fazer isso, sua equipe precisará combinar ciência de plantas, solo, hidrologia, bem como os impulsionadores de mercado para as culturas. Eles então combinarão os dados, modelos e práticas de negócios para obter uma solução para resolver tudo isso. Ebert então planeja aplicar as descobertas de uma escala pequena em uma escala grande. A equipe explicará suas descobertas e abordagem aos produtores locais, permitindo-lhes mudar suas práticas e criar políticas para apoiar essas práticas.

A equipe está concentrando a maior parte de sua pesquisa no oeste dos Estados Unidos porque essa área tem mais problemas com a seca. Um dos parceiros da equipe é Robert Biale Vineyards em Napa, Califórnia. Bob Biale, um dos fundadores da vinha, afirma que o trabalho da equipa elevou a gestão da vinha a outro patamar.

"Por causa do conhecimento de David e de sua equipe sobre um vinhedo em funcionamento, esse sistema fez a diferença para nós e é uma ótima ferramenta, pois nos dá a confiança extra de que precisamos para cumprir nossas metas de produção, " ele diz.

Os pesquisadores também estão colaborando com Huber Orchard, Vinícola e vinhedos em Borden, Indiana. Vinícolas e pomares em áreas como Indiana costumam ter o problema de excesso de água, mas a tecnologia de tomada de decisão ainda pode ser aplicável.

Colaborar com os produtores é essencial para este projeto; ser capaz de coletar dados da fonte e entender os problemas no nível operacional é muito útil para os pesquisadores. Portanto, os parceiros da equipe incluem produtores de uvas, o Conselho de Amêndoas da Califórnia e proprietários de vinhedos.

"Estamos lá para ouvi-los sobre o problema e ajudá-los a resolvê-lo, "diz Surakitbanharn.

Ebert e sua equipe também conseguiram se reunir com várias universidades estaduais da Califórnia que têm conexões ou experiência em irrigação, cultivo de safras e gestão de negócios de vinho.

A pesquisa interdisciplinar é um componente-chave da pesquisa, então a equipe é composta por especialistas em política, Ciência do Solo, ciência das plantas, Ciência gastronômica, tecnologia de detecção, Engenharia Ambiental, análise de dados e negócios agrícolas.

O objetivo geral da equipe é otimizar recursos. Eles querem soluções de longo prazo para os problemas causados ​​pela escassez, enfatizando a importância de não desperdiçar recursos.

"Quanto menos você desperdiça coisas, porque sabe qual será o impacto, melhor é ecológica e economicamente, "diz Ebert.

Por meio do financiamento do Big Idea Challenge, a equipe já pôde visitar a Califórnia para conversar com os produtores sobre os problemas enfrentados pela produção agrícola, bem como examinar os dados de sensores existentes.

"Sem o financiamento da Big Idea, não teríamos sido capazes de fazer essas conexões para expandir nossa pesquisa ", diz Surakitbanharn.

O objetivo final dos pesquisadores é desenvolver um sistema de tomada de decisão colaborativa e computador humano para os produtores, para ajudá-los a tomar melhores decisões em relação às suas práticas agrícolas. O sistema de tomada de decisão será uma interface gráfica que permitirá aos usuários ver e analisar facilmente as informações. O sistema será uma forma fluida e natural de fornecer aos produtores as informações de que precisam e também colocar seu feedback no sistema, que irá refinar a análise para uso posterior.