C¨®mo alimentar a la poblaci¨®n mundial sin agotar el agua dulce del planeta

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Desde el siglo XIX la poblaci¨®n mundial presenta un ritmo de crecimiento exponencial como consecuencia de los avances de la medicina, la higiene y el desarrollo tecnol¨®gico. Si al comienzo del milenio se superaron los 6.000 millones de personas, para el a?o 2050 se estima que la poblaci¨®n mundial ronde los 10.000 millones.

El aumento de la poblaci¨®n conlleva un incremento de la demanda de alimentos. Si analizamos la cadena alimentaria humana es f¨¢cil entender que, como omn¨ªvoros, consumimos productos vegetales y de origen animal, cuyo proceso de obtenci¨®n tiene como punto de partida productos vegetales tales como los pastos.

As¨ª, la agricultura, cuya finalidad es la obtenci¨®n de productos vegetales para consumo humano o animal, est¨¢ condicionada por la disponibilidad de dos elementos clave: tierra y agua.

Recursos h¨ªdricos limitados

La demanda mundial de alimentos va a incrementarse a la par del crecimiento de la poblaci¨®n. As¨ª, para poder satisfacerla es necesario que, por una parte, aumente la superficie cultivable (pastos incluidos). Hay que tener en cuenta que la superficie cultivable est¨¢ limitada a la extensi¨®n m¨¢xima de tierra potencialmente adecuada para usos agr¨ªcolas y ganaderos en el planeta. Igualmente, el volumen de recursos h¨ªdricos potencialmente utilizables del planeta tiene un valor m¨¢ximo que no puede superarse.

En la actualidad, el 70 % de los recursos h¨ªdricos de la Tierra se destina a producir alimentos. El escenario futuro de crecimiento de la poblaci¨®n nos obliga a obtener m¨¢s alimentos sin aumentar la cantidad de agua destinada a su producci¨®n. Para conseguirlo, adem¨¢s de lograr que se cultive la mayor extensi¨®n de tierra posible y de buscar cultivos m¨¢s productivos, es decir, m¨¢s toneladas por unidad de superficie, es imprescindible gestionar de forma ¨®ptima los recursos h¨ªdricos disponibles para poder obtener la m¨¢xima producci¨®n posible por cada gota de agua.

Para lograr que cualquier persona, viva donde viva, lo haga en condiciones dignas, es imprescindible que tenga garantizada su alimentaci¨®n, que est¨¢ directamente relacionado con el buen uso y gesti¨®n del agua. As¨ª lo recogen los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) que ha fijado la Organizaci¨®n de las Naciones Unidas para el a?o 2030, en particular los ODS 2, 6, 12, 13, y 15.

Uso sostenible del agua para producir alimentos

Dada la estrecha relaci¨®n entre la producci¨®n agr¨ªcola y el agua, el Grupo de Hidr¨¢ulica y Riegos del Departamento de Agronom¨ªa de la Universidad de C¨®rdoba centra gran parte de su investigaci¨®n en la aplicaci¨®n de diversas metodolog¨ªas para lograr un uso sostenible de los recursos agua y energ¨ªa en el sector agr¨ªcola. Ambos recursos est¨¢n estrechamente relacionados. Se necesita energ¨ªa, independientemente de su origen, para conducir el agua desde sus fuentes hasta los cultivos, que son los consumidores finales.

Para lograr que cualquier persona, viva donde viva, lo haga en condiciones dignas, es imprescindible que tenga garantizada su alimentaci¨®n

El objetivo de esta l¨ªnea de trabajo es el desarrollo de sistemas inteligentes de gesti¨®n del agua y la energ¨ªa en la agricultura de regad¨ªo. Tales sistemas permiten que los cultivos reciban la cantidad precisa de agua que necesitan en el momento adecuado, evitando extraer m¨¢s agua de la necesaria de las fuentes y reduciendo al m¨ªnimo los retornos de aguas contaminadas.

El ajuste de la cantidad de agua de riego a aplicar conlleva reducciones del consumo de energ¨ªa (por ejemplo, reducci¨®n del tiempo de funcionamiento de las bombas) y, por tanto, la disminuci¨®n de las emisiones de gases efecto invernadero. La instalaci¨®n de estos sistemas en explotaciones agr¨ªcolas reales permite mejorar la sostenibilidad de sus procesos productivos.

Riego inteligente

Los sistemas de gesti¨®n inteligente del riego se basan en el an¨¢lisis de la informaci¨®n registrada en tiempo real por distintos tipos de sensores a trav¨¦s de la internet de las cosas y mediante sensores remotos, por ejemplo, los instalados en sat¨¦lites, que env¨ªan informaci¨®n cada cierto n¨²mero de d¨ªas.

La informaci¨®n se procesa mediante modelos matem¨¢ticos, que pueden incluir algoritmos de inteligencia artificial, para determinar cu¨¢ndo, cu¨¢nto y c¨®mo regar a escala de agricultor o a escala de asociaci¨®n de agricultores. Y en los casos en los que el agua de riego sea agua residual regenerada, los modelos determinan si es o no necesario fertilizar para que se aplique solo la cantidad de abono que no se aporta mediante este tipo de aguas.

Las nuevas tecnolog¨ªas son clave para satisfacer las necesidades alimentarias de la creciente poblaci¨®n mundial sin agotar nuestras reservas de agua dulce

Al ser la energ¨ªa necesaria para regar un factor clave en la sostenibilidad de la producci¨®n agr¨ªcola, que incluye la rentabilidad de los productores, estos sistemas permiten la gesti¨®n de distintas fuentes de energ¨ªa, tanto convencionales como renovables. Ejemplo de ello es el sistema de riego solar inteligente.

Asimismo, enlazando la mejora de la rentabilidad de los productores con la disminuci¨®n de las emisiones de di¨®xido de carbono, otra forma de optimizar el uso de la energ¨ªa es la recuperaci¨®n de los excesos de energ¨ªa en las grandes redes de riego mediante microturbinas. Dicha energ¨ªa puede destinarse para el funcionamiento de maquinaria asociada a la actividad agraria sustituyendo generadores diesel.

Todas estas complejas t¨¦cnicas se gestionan desde aplicaciones web y en dispositivos m¨®viles. De esta forma, pueden ser empleadas f¨¢cilmente por regantes y t¨¦cnicos de las instalaciones hidr¨¢ulicas.

La utilizaci¨®n de estos desarrollos tecnol¨®gicos en explotaciones agr¨ªcolas reales facilitar¨¢ la gesti¨®n de los recursos agua y energ¨ªa, haciendo que su uso sea m¨¢s eficiente. Las nuevas tecnolog¨ªas son clave para satisfacer las necesidades alimentarias de la creciente poblaci¨®n mundial en las pr¨®ximas d¨¦cadas sin agotar nuestras reservas de agua dulce.

Pilar Montesinos es ingeniera hidr¨¢ulica de la Universidad de C¨®rdoba.

Este art¨ªculo fue publicado originalmente en The Conversation.

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