Um drone sobrevoou um campo de milho escaldante no nordeste do Colorado em uma manhã recente, tirando imagens com uma câmera infravermelha para ajudar os pesquisadores a decidir quanta água darão às plantações no dia seguinte.

Depois de um breve, vôo serpenteando acima do campo, o drone pousou e os pesquisadores removeram um punhado de cartões de memória. De volta aos seus computadores, eles analisaram as imagens em busca de sinais de que o milho estava estressado por falta de água.

Esta estação do Departamento de Agricultura dos EUA fora de Greeley e outros locais no sudoeste estão fazendo experiências com drones, câmeras especializadas e outras tecnologias para extrair o máximo de cada gota de água no rio Colorado - uma hidrovia vital, mas sitiada, que atende a cerca de 40 milhões de pessoas.

Sensores remotos medem a umidade do solo e transmitem as leituras por Wi-Fi. Aplicativos de celular coletam dados de estações climáticas agrícolas e calculam quanta água as diferentes safras estão consumindo. Os pesquisadores cortaram deliberadamente o consumo de água para algumas safras, tentando obter a melhor colheita com o mínimo de umidade - uma prática chamada de irrigação deficitária.

No futuro, minúsculas agulhas presas às plantas podem medir diretamente a quantidade de água que elas contêm e sinalizar para que os sistemas de irrigação sejam ligados ou desligados automaticamente.

"É como se quase todo mês alguém surgisse com algo aqui e ali, "disse Don Ackley, Supervisor de gerenciamento de água para Coachella Valley Water District no sul da Califórnia. "Você quase não consegue acompanhar."

Pesquisadores e agricultores estão realizando experimentos semelhantes em regiões áridas ao redor do mundo. A necessidade é especialmente premente em sete estados dos EUA que dependem do rio Colorado:Arizona, Califórnia, Colorado, Nevada, Novo México, Utah e Wyoming.

O rio está cheio de água neste verão, após um inverno com neve incomum nas montanhas do oeste dos EUA. Mas os climatologistas alertam que a perspectiva de longo prazo do rio é incerta na melhor das hipóteses e terrível na pior, e a competição pela água só vai se intensificar à medida que a população cresce e o clima muda.

O World Resources Institute afirma que os sete estados do Rio Colorado têm alguns dos níveis mais altos de estresse hídrico do país, com base na porcentagem de suprimentos disponíveis que usam em um ano. O Novo México era o único estado do país com estresse hídrico extremamente alto.

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O governo federal divulgará uma projeção observada na quinta-feira sobre se o sistema do rio Colorado tem água suficiente para atender a todas as demandas dos estados a jusante nos próximos anos.

O rio abastece mais de 7, 000 milhas quadradas (18, 000 quilômetros quadrados) de terras agrícolas e apóia uma indústria agrícola de US $ 5 bilhões por ano, incluindo uma parte significativa dos vegetais de inverno do país, de acordo com o Bureau of Reclamation dos EUA, que gerencia a maioria das grandes represas e reservatórios nos estados ocidentais.

The Pacific Institute, um grupo ambiental, diz que o rio também irriga cerca de 700 milhas quadradas (1, 820 quilômetros quadrados) no México.

A agricultura usa 57% a 70% da água do sistema nos EUA, pesquisadores dizem. O problema que os formuladores de políticas enfrentam é como desviar parte disso para atender às necessidades das cidades em crescimento sem secar as fazendas, fazendas e meio ambiente.

O objetivo dos pesquisadores é entender as culturas, solo e clima tão completamente que os agricultores sabem exatamente quando e quanto irrigar.

“Chamamos isso de agricultura de precisão, irrigação de precisão, "disse Huihui Zhang, um engenheiro do Departamento de Agricultura que conduz experimentos na fazenda de pesquisa Greeley. "A quantidade certa, na hora certa e no local certo."

O distrito de irrigação de Palo Verde, no sul da Califórnia, está experimentando a irrigação deficitária de alfafa, a cultura mais amplamente cultivada na Bacia do Rio Colorado.

Alfafa, que é colhido como feno para alimentar cavalos e gado, pode ser cortado e enfardado várias vezes por ano em alguns climas. O distrito de Palo Verde está experimentando com água reduzida para a safra de verão, que requer mais irrigação, mas produz rendimentos mais baixos.

Sensores colocados sobre as parcelas de teste medem indiretamente quanta água as plantas estão usando, e a colheita colhida é pesada para determinar o rendimento.

"A questão então é, qual é o valor econômico da safra perdida versus o valor econômico da água economizada? "disse Bart Fisher, fazendeiro de terceira geração e membro do conselho do distrito de irrigação.

Blaine Carian, quem cultiva uvas, limões e tâmaras em Coachella, Califórnia, já usa irrigação deficitária. Ele disse que reter água em momentos importantes melhora o sabor de suas uvas ao acelerar a produção de açúcar.

Ele também usa estações meteorológicas nas fazendas e monitores de umidade do solo, mantendo o controle dos dados em seu celular. Seus sistemas de irrigação por gotejamento e micro-spray fornecem água diretamente para a base de uma planta ou suas raízes, em vez de saturar um campo inteiro.

Para Carian e muitos outros agricultores, o apelo da tecnologia tem a ver tanto com economia quanto com economia de água.

"A conservação é apenas um subproduto. Estamos obtendo colheitas melhores, e nós somos, em geral, economizando dinheiro, " ele disse.

Mas os pesquisadores dizem que a tecnologia de economia de água pode determinar se algumas fazendas podem permanecer em atividade, especialmente no Arizona, que enfrenta cortes em sua porção de água do Rio Colorado sob um plano de contingência de seca que os sete estados elaboraram este ano.

Câmeras montadas em drones e monitores de rendimento - que medem a densidade de safras como milho e trigo à medida que passam pelo equipamento de colheita - podem mostrar ao fazendeiro qual terra é produtiva e qual não é, disse Ed Martin, professor e especialista em extensão da Universidade do Arizona.

"Se vamos tirar as coisas da produção porque não temos água suficiente, Acho que essas tecnologias podem ajudar a identificar quais você deve remover, "Martin disse.

Cada tecnologia tem benefícios e limites, disse Kendall DeJonge, outro engenheiro do Departamento de Agricultura que faz pesquisas na fazenda Greeley.

Monitores de umidade do solo medem um único ponto, mas uma fazenda tem uma variedade de condições e tipos de solo. Imagens infravermelhas podem detectar colheitas com sede, mas só depois de precisarem de água. As estações meteorológicas agrícolas fornecem uma grande quantidade de dados sobre o passado recente, mas eles não podem prever o futuro.

"Todas essas coisas são ferramentas na caixa de ferramentas, "DeJonge disse." Nenhum deles é uma bala de prata. "

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