La inteligencia de datos anticipa la escasez de agua en el campo

Startup apoyada por la FAPESP prevé la disponibilidad hídrica de fuentes de agua para respaldar la toma de decisiones en escenarios de lluvias irregulares

Por Roseli Andrion  |  Agência FAPESP – Incluso antes de que salga el sol, el productor enfrenta un dilema desgastante: el cultivo necesita agua, pero la decisión de activar el sistema exige un sacrificio. Debe recorrer kilómetros hasta la estación de bombeo, sin ninguna garantía de que el río tendrá un caudal suficiente para sostener la operación. Es un recorrido a ciegas y solitario, en el que el riesgo de descubrir, demasiado tarde, que la fuente de agua no podrá satisfacer la demanda es una realidad que consume tiempo y recursos valiosos.

La solución identificada por la startup paulista Spectrum, apoyada por el Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (PIPE, por sus siglas en portugués) de la FAPESP, para ayudar a los productores agrícolas a enfrentar situaciones como esta fue ampliar la aplicación de una plataforma de internet de las cosas (IoT), denominada PalmaFlex, que lanzó en 2019 para monitorear la humedad del suelo. El sistema fue desarrollado bajo la dirección de Adilson Chinatto y Cynthia Junqueira, ingeniera electricista con maestría por el Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) y doctorado por la Universidad Estatal de Campinas (Unicamp).

La premisa del nuevo sistema, denominado PalmaFlex Total, es transformar mediciones dispersas en información práctica. La tecnología combina sensores instalados en el suelo, comunicación de datos de largo alcance vía radio —capaz de cubrir áreas de hasta 3.000 hectáreas— y modelos de inteligencia artificial para estimar la disponibilidad hídrica. Se trata de una solución robusta, de bajo costo de mantenimiento y alta conectividad en áreas remotas.

La plataforma también permite monitorear variables como el viento, la radiación solar y la temperatura, además de detectar fallas en motores.

Enfoque en la fuente de agua

Las fuentes de agua son recursos naturales, como arroyos, quebradas y ríos. En las grandes propiedades productoras de granos, el punto de captación suele ser un afluente de menor volumen, que pierde caudal rápidamente durante los meses de sequía, variando según el régimen de lluvias.

La mayoría de las grandes explotaciones agrícolas utiliza el pivote central, un sistema que requiere una presión constante en la bomba para irrigar grandes áreas circulares. Cuando el caudal es insuficiente, el equipo no alcanza la presión mínima y puede apagarse automáticamente. “Eso es más que una pérdida de tiempo: un riego irregular perjudica el desarrollo del cultivo”, explica Chinatto. En cultivos como la soja y el maíz, las fallas en momentos críticos pueden comprometer toda la cosecha.

Con la herramienta de Spectrum, el profesional responsable de la decisión de riego obtiene una previsión del caudal. La plataforma indica si hay suficiente agua para operar el sistema o si es preferible esperar, considerando, por ejemplo, el pronóstico de lluvias en las cabeceras de la cuenca.

Esta capacidad predictiva influye en decisiones estratégicas, como el momento ideal para activar los pivotes, la viabilidad de invertir en nuevos reservorios, el ajuste de la ventana de siembra o la elección de cultivos menos dependientes del riego. “Es una estrategia basada en datos, similar a la que los productores ya utilizan para las lluvias”, destaca Junqueira.

La segunda función de la tecnología consiste en el análisis de datos públicos de pluviometría de la cuenca hidrográfica aguas arriba (la región superior de la cuenca, responsable de abastecer el río), cruzados con imágenes satelitales y pronósticos meteorológicos. Como esta zona elevada determina el flujo, el volumen de lluvias registrado en ella impacta directamente el caudal aguas abajo —el tramo del río donde se ubica el sistema de captación— con varios días de anticipación.

Con base en ello, el sistema ofrece previsibilidad de hasta 16 días, permitiendo que el productor programe el riego con precisión. La expectativa es ampliar este horizonte a medida que evolucionen los modelos.

Este conjunto de información permite calcular el balance hídrico —la diferencia entre el agua que entra (lluvias/riego) y la que sale (evapotranspiración)—, fundamental para determinar el manejo preciso de los cultivos.

Resultados reales

Junqueira también destaca el valor de la herramienta para la renovación de la concesión de uso del agua, autorización gubernamental que se renueva cada cinco años. Los datos históricos de caudal registrados en PalmaFlex Total proporcionan evidencias fundamentales para las negociaciones sobre la disponibilidad hídrica real de la propiedad.

Además, los datos ayudan a mejorar la imagen de la agricultura de riego. Aunque el sector suele ser visto como responsable del agotamiento hídrico, las fincas que adoptan prácticas conservacionistas pueden, en realidad, aumentar la infiltración y la recarga de las fuentes de agua. “Existen propiedades que, gracias a estas técnicas, actúan como generadoras de agua”, afirma Chinatto. La plataforma permite documentar este fenómeno, abriendo el camino para solicitar incentivos ambientales.

Expansión acelerada

“El potencial es enorme, especialmente ante el cambio climático”, evalúa Chinatto. La distribución de las lluvias se ha vuelto más irregular, con sequías prolongadas intercaladas con eventos extremos.

El proyecto también apunta a aplicaciones urbanas: la misma lógica puede ser utilizada por la Defensa Civil para monitorear pequeños ríos que atraviesan las ciudades, anticipar inundaciones y emitir alertas tempranas. Así, una tecnología desarrollada para garantizar la seguridad alimentaria en el campo se prepara también para proteger las áreas urbanas.