Fazendas são comuns ao longo do North Fork do rio Republican perto de Wray, Colorado. Crédito:Wikimedia Commons / Jeffrey Beall
A irrigação para a agricultura é o maior uso de água doce em todo o mundo, mas os registros e mapas precisos de quando e onde a água é aplicada pelos agricultores são difíceis de localizar. Agora, uma equipe de pesquisadores descobriu como rastrear a água usada na agricultura.
Em artigo publicado na revista Cartas de pesquisa geofísica , os pesquisadores detalham o uso de imagens de satélite para produzir mapas anuais de irrigação. As evidências, os cientistas disseram, vai ajudar os fazendeiros, gestores de recursos hídricos e outros entendem as opções de irrigação agrícola e tomam melhores decisões de gestão de água.
“Queremos saber como as atividades humanas estão impactando o meio ambiente, "disse o hidrogeologista David Hyndman, da Michigan State University (MSU), investigador principal do projeto. "A irrigação quase duplica a produção agrícola e aumenta a renda dos agricultores, mas o uso insustentável de água para irrigação está resultando no esgotamento dos aqüíferos subterrâneos em todo o mundo. A questão é:'Como podemos usar melhor a água?' "
O documento destaca a necessidade de saber quando e onde a irrigação está ocorrendo para gerenciar os recursos hídricos com eficácia.
O projeto se concentra em uma região agrícola economicamente importante do centro dos EUA - a Bacia do Rio Republican - que cobre partes do Colorado, Nebraska e Kansas, e fornece água superficial e subterrânea para o Aquífero de High Plains. A equipe descobriu que a irrigação nesta área praticamente dobrou entre 2002 e 2016.
A Bacia do Rio Republicano, onde o estudo foi realizado. Aqui, ao sul de Cambridge, Nebraska. Crédito:Wikimedia Commons / Ammodramus
O uso da água nesta região pode ser complicado porque é regulamentado para preservar o fluxo do córrego no Kansas de acordo com o Pacto do Rio Republicano de 1942.
"Anteriormente, sabíamos quais fazendas estavam equipadas para irrigar, mas não quais campos foram realmente irrigados em um determinado ano, "disse Jillian Deines, também de MSU e do autor principal do artigo. "Nossos mapas de irrigação fornecem essas informações ao longo de 18 anos e podem ser usados para entender os fatores que contribuem para as decisões de irrigação."
Os pesquisadores usaram o Google Earth Engine, uma plataforma de computação em nuvem que disponibiliza análises de dados ambientais e de satélite em grande escala ao público, quantificar as mudanças na irrigação de ano para ano - uma descoberta importante para os agricultores, consultores de safras e legisladores trabalhando para melhorar a eficiência da irrigação.
O Google Earth Engine tem sido um recurso para computar o grande número de imagens de satélite necessárias, disseram os cientistas. "Ele permite que os pesquisadores usem métodos consistentes para examinar grandes regiões ao longo do tempo, "Deines disse.
O projeto, que também envolve o associado de pesquisa da MSU, Anthony Kendall, é apoiado pela Fundação Nacional de Ciência (NSF) -USDA Instituto Nacional de Alimentos e Agricultura (NIFA) Água, Programa de Sustentabilidade e Clima (WSC) e a parceria NSF-NIFA Innovations no Nexus of Food, Programa de Energia e Sistemas Hídricos (INFEWS).
Mais de 9, 000 imagens Landsat fornecem métricas de saúde da vegetação para a Bacia do Rio Republican. Crédito:David Hyndman
"Saber o que plantar, quanta terra plantar, e quanta água de irrigação é necessária para sustentar uma safra até a colheita tem sido um desafio para os agricultores ao longo do tempo, "disse Tom Torgersen, Oficial de programa da NSF para WSC e INFEWS. "Os agricultores agora podem imaginar um futuro onde os modelos fornecerão opções para ajudar a orientar as decisões para maior eficiência e produtividade da colheita."
Os gerentes de programa do USDA-NIFA disseram que a demanda por produtos agrícolas provavelmente aumentará no futuro, enquanto a água para irrigação pode diminuir devido a problemas de qualidade da água e usos competitivos.
Os pesquisadores republicanos da Bacia do Rio "alavancaram um novo poder de computação para lidar com o 'Big Data' de todas as cenas de satélite Landsat disponíveis, e desenvolveram mapas de irrigação que ajudam a explicar as decisões humanas sobre o uso da água de irrigação, "disse Jim Dobrowolski, oficial de programa na Divisão de Sistemas Ambientais do NIFA. Os mapas prometem, ele disse, da capacidade de fazer previsões futuras do uso da água.
Um prêmio do programa de bolsa de pós-graduação da NASA também financiou a pesquisa.
