Reto

Objetivo del reto

El objetivo del Reto es el desarrollo un modelo que utilizando la teledetección permita la estimación del COS y la comprobación de los algoritmos que estiman el contenido de carbono orgánico en un suelo.

Convocatoria abierta hasta el 17 de marzo

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Antecedentes:

• El iHub, La Vega Innova, del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, utiliza tecnología FIWARE para agentes del sector agroalimentario es un espacio de colaboración en el que las empresas privadas, las Administraciones Públicas, las instituciones de investigación y las universidades cooperan para impulsar y convertir las ideas en soluciones listas para usar y apoyar en la creación de nuevos productos y servicios IoT en el campo agroalimentario
• Estos productos y servicios IoT girarán en torno a la gestión de los datos de contexto que describen lo que está sucediendo, quién está involucrado, dónde, cuándo y por qué. Así el contexto es significativo en el sector agroalimentario describiendo el estado de los cultivos, del suelo o clima, el agua que se consume para riego, el desarrollo y estado de la ganadería, la eficiencia en la producción o la trazabilidad de los alimentos. Por ello, la captura, gestión, procesamiento, análisis y visualización de estos datos contextuales impulsará la toma de decisiones en el futuro del sector agroalimentario, con el fin de aumentar la productividad y disminuir el uso de los recursos naturales.
• La tecnología FIWARE establece estándares de código abierto fundamentales para la gestión de datos contextuales necesarios para la creación de plataformas interoperables e infraestructuras digitales para diversos sectores industriales. La creación del estándar de Smart Data Models que define múltiples modelos de datos contextuales, es uno de los pasos recorridos para alcanzar la interoperabilidad de diferentes aplicaciones IoT para sectores industriales, entre los que está el sector agroalimentario.
• La vigilancia ambiental de parámetros como el COS es fundamental para poder comprobar la efectividad de las intervenciones de agricultura de carbono programadas en el PEPAC y así poder hacer una planificación adaptativa a lo largo de este período y también para servir de base para futuras planificaciones.
• El cambio en el contenido de COS no es inmediato, es progresivo y se está incentivando con ayudas para el cambio de prácticas agrícolas de conservación y regenerativas.
• Actualmente, para este período de programación del PEPAC, se plantea el seguimiento bianual del COS mediante muestreos a dos profundidades (0-10 y 10-30 cm de profundidad), de pares de parcelas de máximo contraste, en campo y posterior análisis en laboratorio y para las que también se contará con información anual sobre las prácticas de manejo implementadas en ellas (rotación de cultivo, intensidad de laboreo, disponibilidad de riego y rendimiento estimado).
• Para realizar estas estimaciones del COS se necesita principalmente:
  • Para realizar estas estimaciones del COS se necesita principalmente:
  • Modelización de un procedimiento para la estimación de COS basado en procesos biogeoquímicos.

Problema:

El proyecto consiste en la estimación del contenido del carbono orgánico en los suelos agrícolas (COS) en los 30 primeros centímetros de su horizonte. Para ello se realizará una comparativa entre diversos sistemas de teledetección activos y pasivos, así como su combinación con otros modelos de simulación, que sean capaces de reproducir la evolución del contenido de carbono orgánico del suelo y los resultados de laboratorio de COS, de parcelas de seguimiento de las que dispondrá el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, provenientes de los trabajos del Programa de Vigilancia Ambiental del Plan Estratégico de la PAC (PEPAC).

Objetivo técnico

Desarrollo un modelo que utilizando la teledetección permita la estimación del COS y la comprobación de los algoritmos que estiman el contenido de carbono orgánico en un suelo. Estos algoritmos podrán basarse puramente en índices directos para predecir el contenido de COS, pero también podrán apoyarse en índices indirectos que evalúen características concretas del manejo del cultivo, como puedan ser la biomasa producida en cultivos precedentes, la intensidad de laboreo o la inclusión de cubiertas vegetales, por ejemplo.

El modelo también contendrá un módulo para la optimización de una red de puntos de validación en campo que siempre serán necesarios para la calibración anual del modelo.

Lo primero que se hará en el proyecto se desarrollará un modelo que se ajuste a la realidad obtenida en campo y así poder estimar el contenido en COS en cualquier punto de España, sin necesidad de tomar numerosas muestras de suelo, comparando finalmente el valor obtenido por estimación vía satélite con la muestra recogida físicamente.

El objetivo del proyecto será poder predecir el contenido de carbono en suelo, y como este se ve afectado a lo largo del tiempo, en función de las prácticas de manejo implementadas.