Andaluzia

A Consejería de Agricultura, Pesca, Agua y Desarrollo Rural (CAPAD) é o organismo responsável pelo planeamento e gestão dos recursos hídricos em cada uma das demarcações hidrográficas intracomunitárias, de acordo com os princípios da DQA. As suas funções abrangem desde o conhecimento do estado dos recursos hídricos (disponibilidade e qualidade), usos e procuras, infraestruturas hidráulicas, desenvolvimento e implementação dos planos hidrológicos de demarcação e dos correspondentes planos de gestão de cheias e de secas. Assim, em épocas de escassez de água, aplicam-se os Planes Especiales de Sequía, onde se estabelecem medidas específicas conforme o nível de seca ou escassez, com o objetivo de garantir o abastecimento de água à população e às atividades económicas essenciais, como o regadio, e preservar os ecossistemas aquáticos dos impactos derivados da escassez de água.

Das três bacias intercomunitárias existentes na Andaluzia, é a bacia do Guadalquivir a de maior relevância, por ter 90% do seu território na comunidade andaluza, ao contrário das bacias do Guadiana (10%) e do Segura (9%). Ocupa 60% do território da comunidade autónoma e é a entidade de planeamento hidrológico de maior importância para o regadio, pois concentra 77% da superfície de rega andaluza. Por estas razões, neste entregável foi considerada como bacia representativa do regadio andaluz.

As suas funções são idênticas às já descritas para a CAPAD na Andaluzia, mas aplicadas na demarcação hidrográfica do Guadalquivir. Em situações de escassez aplica-se o correspondente Plan Especial de Sequía.

Quando o volume de água captado é inferior a 7.000 m³/ano e é utilizado dentro da mesma propriedade onde é obtido, o proprietário está obrigado a solicitar uma licença de aproveitamento. Este requisito também se aplica ao uso de águas pluviais. Se a captação se encontrar numa zona de polícia (faixa lateral de 100 m de largura situada de cada lado da linha de água) ou numa massa de água protegida, será necessário obter uma autorização administrativa prévia.

Em contrapartida, se o volume de água ultrapassar os 7.000 m³/ano ou se a captação ocorrer fora do perímetro da propriedade onde a água se destina, será imprescindível tramitar uma concessão.

Quanto às concessões, é importante ter em conta que são de carácter temporário, ou seja, a sua duração fica estabelecida na resolução administrativa e está sujeita a renovação ou extinção. São transmissíveis (mediante autorização prévia) e estão sujeitas às condições estabelecidas na própria resolução da Agência.

O cálculo do índice de estado de seca prolongada (IESP) de cada UTS baseia-se na análise das séries históricas de precipitação através do SPI, indicador de precipitação padrão. É um índice normalizado que assume valores próximos de zero em situação de normalidade, positivos quando a precipitação no período de estudo é superior à média e negativos no caso contrário. A metodologia completa de cálculo e a sua aplicação a cada uma das UTS da demarcação consta da secção 5.1 do PES.

O IESP de cada UTS será um valor entre 0 e 1, correspondendo o valor 0,3 ao valor do SPI que coincide com a impossibilidade de manter os caudais ambientais mínimos fixados no plano hidrológico de demarcação. Nessas circunstâncias é possível relaxar tais valores mínimos.

O indicador de estado de escassez (IEE) de cada UTE obtém-se a partir da relação entre a disponibilidade de recursos e as procuras, identificando as situações de défice conjuntural em cada uma.

Para cada UTE seleciona-se uma variável ou conjunto de variáveis mais representativas da evolução da disponibilidade de recursos. Estas variáveis podem ser: volumes armazenados em barragem, afluências de entrada à barragem, precipitação, etc., que são avaliadas à escala mensal. A descrição completa do cálculo do IEE e dos limiares de entrada nos diferentes cenários de escassez está disponível na secção 5.2 do PES da demarcação.

O IEE toma valores entre 0 e 1. Valores superiores a 0,5 indicam que a UTE está em situação de normalidade, valores entre 0,5 e 0,3 estado de escassez moderada (pré-alerta), entre 0,3 e 0,15 escassez severa (alerta) e inferiores a 0,15 escassez grave (emergência).

A partir do momento em que uma UTS entra em situação de seca prolongada (IESP <0,3) e/ou uma UTE está fora da situação de normalidade (IEE <0,5) ativam-se as correspondentes medidas de atuação. Pode chegar-se inclusivamente a declarar uma situação excecional por seca extraordinária por parte do presidente do organismo de bacia, quando numa ou várias UTE em alerta coincidam temporal e geograficamente com alguma UTS em situação de seca prolongada, ou quando uma ou várias UTE em emergência coincidam temporal e geograficamente com alguma UTS em situação de seca prolongada. Nesta "situação excecional por seca extraordinária", e para a zona afetada pela declaração, a Junta de Governo do organismo de bacia avaliará a necessidade e oportunidade de solicitar ao Governo, através do Ministério que exerça as competências sobre a água, a adoção das medidas necessárias em relação à utilização do domínio público hidráulico, conforme previsto no artigo 58 do TRLA.

A atuação do organismo de bacia em situações de seca prolongada e de escassez conjuntural é definida pelas condições de entrada e saída em cada situação (tabela 1).

Cada UTE tem um plano de atuação específico para cada nível de escassez. A título de exemplo escolheram-se as UTE 0701 Regulación General (Tabela 2) e a UTE 0102 Madre de las Marismas (Tabela 3). Nestas tabelas recolhem-se medidas de atuação no âmbito do regadio em diferentes níveis de gravidade da escassez. O nível de concretização das medidas varia consideravelmente entre ambas as UTE. A UTE Regulación General coincide em quase a sua totalidade com o sistema de exploração com o mesmo nome, que é o mais extenso da bacia e que concentra 40% do regadio da demarcação. Pela sua extensão territorial (cobre desde a nascente até à foz do Guadalquivir) apresenta uma grande diversidade de culturas e sistemas de gestão, o que dificulta o estabelecimento de reduções das dotações de rega de forma generalizada para todo o território. Encontramos a situação oposta na UTE Madre de las Marismas, localizada no troço final do Guadalquivir, no entorno de Doñana, de uma extensão consideravelmente inferior e com mais homogeneidade das explorações de regadio. Neste caso, há recomendações específicas de reduções das dotações de rega para os diferentes níveis de gravidade das situações de escassez conjuntural.

Os planos de atuação das UTE da demarcação devem servir de guia para as comunidades de regantes (CCRR) localizadas em cada uma delas, para transpor à escala da comunidade de regantes (CR) as medidas do PES e estabelecer critérios de repartição da dotação de água em situações de escassez. A partir daí, cada CR poderá estabelecer medidas mais ou menos exigentes do que as propostas no plano de atuação da sua UTE em função das suas circunstâncias particulares.

A informação pública sobre os estados de seca, na demarcação do Guadalquivir, é acessível a partir da secção de política de gestão de secas do sítio web do organismo, que disponibiliza relatórios sobre estados de escassez e de seca atuais, bem como mapas interativos com o estado das diferentes UTS e UTE. Esta informação é complementada com a fornecida pelo boletim hidrológico peninsular do MITECO, com informação atualizada semanalmente do estado e evolução dos recursos hídricos (níveis das barragens, precipitação, caudais médios, entre outras variáveis) de cada demarcação do país através de um dashboard . Este tipo de ferramentas garante a transparência e o acesso a informação atualizada sobre a gestão da água em períodos de escassez.

Em situações de escassez, é possível aplicar a cessão temporária de direitos entre utilizadores da água, instrumento jurídico recolhido no TRLA, no seu art. 67, como medida complementar às previstas nos PES.

Assim, na demarcação hidrográfica do Guadalquivir é habitual a aplicação da Cessão de Direitos de Rega entre comunidades de regantes, instrumento jurídico regulado pelo organismo de bacia para otimizar o uso da água em episódios de escassez.

Os contratos de cessão de direitos são voluntários, formalizam-se por escrito e devem ser notificados à Confederación Hidrográfica del Guadalquivir, que autoriza a sua entrada em vigor e zela pela sua transparência. Exemplo disso são a centena de contratos autorizados pela Confederación no ano de 2023 ; ou em 2024 o contrato assinado entre as CCRR de Genil Margen Izquierda e Valle Inferior .

A melhoria da eficiência do uso de água à escala da CR inclui tanto a atuação sobre as infraestruturas hidráulicas, a gestão e melhoria destas, como a atuação sobre aspetos agronómicos.

5.1.1. Instalações hidráulicas

As principais atuações sobre as instalações hidráulicas são:

• Modernização do sistema de distribuição de água. A transformação de sistemas abertos de transporte e distribuição de água em redes pressurizadas, ainda que o seu funcionamento implique custos energéticos, é uma atuação que melhora a eficiência no transporte e distribuição da água à escala da CR, adquirindo especial relevância em situações de escassez.
• Sistemas de armazenamento. Sempre que seja possível (disponibilidade de espaço e as autorizações administrativas correspondentes) é recomendável dispor de charcas/reservatórios de armazenamento para minimizar a redução de dotações em situações de escassez.

5.1.2. Gestão das instalações hidráulicas

Apresentam-se de seguida algumas das possíveis atuações relativas à gestão das instalações:

• Manutenção do sistema hidráulico: inspeções das instalações da CR, deteção e reparação de fugas, substituição de equipamentos de bombagem com funcionamento ineficiente, etc... A manutenção adequada minimiza as perdas de água em momentos de escassez.
• Otimização da operação das estações elevatórias. Regulação das estações elevatórias ajustada à gama de caudais e pressões do sistema para evitar o consumo desnecessário de energia, otimizando o bom funcionamento do sistema e a sua durabilidade.
• Modificação da gestão ordinária das instalações. Na bacia do Guadalquivir existem CCRR cujo sistema de distribuição é misto, aberto (canais) desde o ponto de captação até à(s) estação(ões) elevatória(s) e daí até aos hidrantes através de redes pressurizadas. A gestão deste tipo de instalações é complexa e exige caudais mínimos circulantes no canal, pelo que em situações de escassez se cancela temporariamente a rega à demanda e se concentra a procura em turnos de rega associados aos períodos em que o canal vai transportar um caudal adequado, repartindo-se a dotação disponível nesses períodos.

5.1.3. Aspetos agronómicos

A frequência de períodos de escassez em bacias mediterrânicas como a do Guadalquivir torna conveniente que as CCRR façam recomendações sobre as possíveis espécies ou variedades a cultivar, tanto de culturas anuais como permanentes, que sejam mais eficientes no uso da água e proporcionem produções rentáveis, para se adaptarem melhor às situações de escassez e minimizar perdas económicas.

À escala da parcela é possível melhorar a eficiência do uso de água com atuações sobre a instalação de rega, a sua gestão e aspetos agronómicos.

5.2.1. Instalações de rega

Transformação para sistemas de rega eficiente. A escolha do sistema de rega e o seu dimensionamento é um dos fatores que mais determinam a sustentabilidade e a eficiência ou rendimento no uso da água, já que esta escolha condiciona a uniformidade da distribuição da água, a redução de perdas e a adaptação às necessidades específicas das culturas e do solo. Um bom dimensionamento do sistema de rega assegura que a água se distribua de forma uniforme em toda a parcela, o que é essencial para o crescimento homogéneo das culturas e o aumento da produção. Por outro lado, uma boa gestão da rega reduz ou evita as perdas de água por escoamento, infiltração profunda ou por evaporação e deriva, chegando a aproximar-se a lâmina total aplicada ou lâmina bruta da lâmina que corresponde às necessidades, ou lâmina líquida ou requerida. Caso se cumpram os requisitos de rega, ou seja, satisfazer a lâmina requerida em todos os pontos, uma boa uniformidade permite alcançar um bom rendimento de aplicação, o que pode ver-se na figura 4.

Por conseguinte, com o bom dimensionamento da rega poderá conseguir-se um bom rendimento de aplicação

Sistemas como a rega gota-a-gota permitem uma aplicação precisa da água diretamente na zona radicular das plantas, minimizando as perdas.

Por outro lado, cada cultura e tipo de solo tem diferentes requisitos de água. Um sistema de rega bem dimensionado pode ajustar-se para satisfazer estas necessidades específicas (doses de rega e intervalos entre elas), otimizando o uso da água e melhorando a saúde e produtividade das culturas. A escolha do sistema de rega na exploração é um elemento básico para reduzir os volumes de água na exploração.

Rega localizada

Esta técnica consiste em aplicar água diretamente na zona radicular das plantas através de emissores ou gotejadores, o que minimiza as perdas por evaporação e escoamento. Trata-se de um sistema de rega em que os emissores se encontram distribuídos ao longo dos ramais, montados sobre a tubagem ou integrados nela. Os gotejadores estão concebidos para que se reduza drasticamente a pressão no interior da tubagem e se liberte a água, gota a gota, sobre um ponto concreto da parcela. Esta aplicação precisa da rega não só otimiza o uso da água, como também permite a aplicação conjunta de nutrientes, melhorando a eficiência da fertilização. Embora o investimento inicial possa ser elevado e exija uma manutenção regular para evitar entupimentos nos gotejadores, os benefícios a longo prazo, tanto económicos como ambientais, são consideráveis.

Aspersão

A rega por aspersão é um método de rega que simula a chuva, distribuindo a água através de aspersores. Esta técnica permite cobrir grandes extensões de terreno de forma uniforme, adaptando-se a diversos tipos de culturas e terrenos, mesmo aqueles com topografias irregulares.

Neste sistema de rega, a água é conduzida sob pressão até aos emissores, que a distribuem através do ar em forma de chuva sobre toda a superfície da parcela, gerando um conjunto de superfícies molhadas que se sobrepõem entre si. Os dispositivos emissores que podem ser utilizados são os aspersores ou os defletores, que trabalham a pressões elevadas e geram um jato de água pulverizada em gotas. A intensidade e a distribuição da água podem ser ajustadas conforme as necessidades da cultura e as condições climáticas, permitindo uma aplicação precisa e controlada.

Os sistemas de aspersão podem ser estacionários, onde os aspersores permanecem fixos, e sistemas de deslocação contínua, onde os aspersores se movem automaticamente pelo campo através de máquinas de rega.

Apesar das suas vantagens, a rega por aspersão apresenta alguns inconvenientes. As perdas de água por evaporação e deriva pelo vento são fatores a ter em conta, especialmente em climas quentes e ventosos. Além disso, o consumo de energia para a pressurização da água pode ser elevado, aumentando os custos operacionais. Por isso, é importante selecionar os aspersores adequados e ajustar a pressão da água para minimizar estas perdas.

• Manutenção do sistema de rega: inspeções do sistema de rega, reparação de fugas e entupimentos, e calibração de aspersores e gotejadores, garantem uma distribuição uniforme da água. Válvulas de controlo de pressão e reguladores de caudal otimizam ainda mais a eficiência.
• Armazenamento e reutilização de água: a construção de charcas/depósitos para armazenar água, para enfrentar a seca sazonal. Em estufas podem construir-se sistemas de reutilização de água de drenagem.
• Ajuste do caudal de água e da pressão de trabalho na bombagem do poço: a seleção correta da bomba submersível em função do caudal desejado e da pressão de bombagem, em conjunto com a instalação de sistemas de regulação e a manutenção periódica do sistema, evitam o consumo desnecessário de energia, otimizando o bom funcionamento do sistema e a sua durabilidade.

5.2.2 Gestão da rega

Para desenvolver estratégias de uso eficiente da água de rega, como a rega deficitária, é necessário conhecer a quantidade de água que se pode reduzir sem diminuir o rendimento e a qualidade das culturas. Isto depende, entre outros fatores, das etapas de crescimento da planta.

Para utilizar estas técnicas, é imprescindível conhecer os períodos mais e menos sensíveis ao défice hídrico da cultura em questão e o seu impacto sobre a produção final e a sua qualidade. Atualmente, estas etapas mais sensíveis ao défice hídrico são conhecidas para a maioria das culturas. Aplica-se principalmente em culturas lenhosas, embora seja possível aplicá-la a culturas como o milho, que é muito sensível quando chega à floração e durante as primeiras etapas de formação do grão. Como apoio à implementação de regas deficitárias, pode consultar-se o documento da FAO sobre a variação do rendimento das culturas em função da água disponível como introdução a esta temática.

Existem diferentes técnicas de rega deficitária:

1. Rega deficitária controlada: consiste em reduzir as doses de água apenas nas etapas da cultura menos sensíveis à falta de água, sem comprometer o rendimento (tanto em quantidade como em qualidade), ou seja, sem pôr em causa a viabilidade da exploração.
2. Rega deficitária sazonalmente sustentada: baseia-se numa redução proporcional ao consumo ótimo de água da cultura distribuído de forma invariável ao longo da época de rega.
3. Rega com secagem parcial da zona radicular baseia-se em alternar as zonas de solo molhado. Enquanto uma parte das raízes está na zona húmida, a outra parte permanece na parte seca. A cada 2-3 semanas alterna-se a zona húmida pela seca.

As técnicas de rega deficitária podem ser muito interessantes e dar bom resultado em muitos casos. Mas a sua eficácia dependerá do sistema de rega, do tipo de solo e da adaptabilidade da cultura.

5.2.2 Aspetos agronómicos

À escala da parcela as principais atuações de tipo agronómico orientadas para melhorar a eficiência do uso da água de rega são:

• Gestão do solo: a melhoria da capacidade de retenção de água do solo através da incorporação de matéria orgânica (composto e estrume), mobilização mínima, facilita a infiltração da água e aumenta a capacidade de retenção desta no solo. O uso de coberturas vegetais e mulching ajuda a reduzir tanto a evaporação direta da água do solo como a erosão e a formação de crostas superficiais, facilitando a infiltração.
• Seleção de culturas e variedades: escolher espécies ou variedades que exigem menos água ou com ciclos de cultivo mais curtos pode contribuir para uma estratégia de redução da pressão sobre os recursos hídricos.
• Otimização do calendário de sementeira e colheita: ajustar as datas de sementeira em função das previsões meteorológicas, bem como dos ciclos vegetativos das espécies, e assim poder evitar as fases críticas ao défice hídrico da cultura durante as épocas mais secas e quentes.

Estas ações, embora frequentemente consideradas complementares, desempenham um papel-chave no desenvolvimento de sistemas agrários mais eficientes e resilientes face à escassez de recursos hídricos.

As comunidades de regantes em situações de normalidade costumam dispor da distribuição anual de parcelas regadas e culturas implantadas ou que se desejam implantar. Se esse inventário se armazena a cada campanha de rega num sistema de informação geográfica (base de dados georreferenciadas que se visualiza em forma de mapas), facilita-se consideravelmente a identificação das parcelas com culturas permanentes (lenhosas) e com culturas de implantação anual (herbáceas). Esta diferenciação é importante na hora de aplicar as medidas prescritas dos PES na UTE em que se localize a comunidade (tabelas 2 e 3).

A CR pode verificar o inventário anual de culturas através de visitas de campo complementadas com voos de drone nos momentos-chave da campanha.

Com esta informação, os técnicos da CR podem desenhar uma repartição da água, a partir dos seguintes critérios:

1. Reduções específicas estabelecidas no PES na UTE da CR (tabela 3).
2. Prioridade à sobrevivência das culturas lenhosas plurianuais, tal como determina a lei das águas (estimada em 35% das necessidades produtivas) quando as medidas a adotar nos diferentes cenários de escassez conjuntural da UTE não o especifiquem (tabela 2).
3. Quantificação da superfície com culturas de regadio e determinação do volume por unidade de superfície de possível repartição, depois de ter em conta a eficiência do transporte e distribuição da água nas infraestruturas comunais.

Posteriormente, a CR deve dar uma resposta individualizada a cada regante que declarou as parcelas que gere, quais deseja regar e que culturas pretende semear, se com a repartição de água realizada pode regar toda a superfície declarada, satisfazendo necessidades anuais das culturas que deseja semear, tem água suficiente para que a cultura gere uma produção que lhe permita recuperar, no mínimo, os custos de produção.

Se, no critério da Comunidade, isto não for possível, deve limitar-se a superfície e as parcelas que o agricultor pode regar, para evitar conflitos e disputas pela água no meio da campanha de rega.

No caso de culturas permanentes, o agricultor deverá aplicar regas deficitárias.

De seguida descrevem-se ferramentas digitais que permitem, desde a estimativa das necessidades das culturas a partir de dados climáticos, até sistemas de apoio à decisão de última geração para a gestão da rega em condições de escassez.

6.2.1. Estimativa das necessidades de água de rega a partir do cálculo da evapotranspiração da cultura e programação da rega

Na Andaluzia, tanto os técnicos das CCRR como os agricultores a título individual podem aceder a informação agrometeorológica pública fornecida pela Red de Información Agroclimática de Andalucía (RIA) , composta por estações meteorológicas que fazem parte do Sistema de Información Agroclimática para el Regadío (SIAR), dependente do Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, distribuídas pelo território e localizadas nas zonas de rega. Nestas estações calcula-se a Evapotranspiração de referência (ETo), dado fundamental para determinar as necessidades hídricas das culturas. Estes dados são abertos e pode aceder-se a eles através de diferentes aplicações de programação de rega, sejam públicas ou comerciais.

É possível aceder a recomendações de rega semanais de diversas culturas através da plataforma SERVIFAPA , bem como aplicações específicas para a programação da rega de culturas como olival, amendoal, frutos vermelhos, entre outras, determinada a partir das características de cada exploração, tais como estação meteorológica de referência, dados das culturas, características do sistema de rega e do solo, volume de água disponível. Caso a exploração tenha estação meteorológica própria, podem utilizar-se estes dados em vez dos da estação pública mais próxima.

O SIAR permite o cálculo das necessidades líquidas de rega de um conjunto amplo de culturas em função apenas da localização geográfica e da cultura.

Existem aplicações gratuitas para a programação de regas e fertirregas de precisão desenvolvidas em diferentes grupos operativos de âmbito andaluz. A aplicação web TIC4BIO permite diferentes opções de programação de regas de precisão do olival, para explorações com diferente grau de digitalização. Para o fertirrego de precisão em olival com águas regeneradas, está disponível a aplicação REUTIVAR para dispositivos móveis.

A utilidade das ferramentas descritas em situações de escassez é facilitar aos técnicos das CCRR a publicação de recomendações de rega informadas para os seus comuneros. Estas recomendações basear-se-ão na evolução das variáveis climáticas (por exemplo, a temperatura), na disponibilidade de água (dotações reduzidas) e na distribuição de culturas, contemplando inclusivamente a aplicação de regas deficitárias para distribuir otimamente a água disponível, minimizando perdas de colheita.

6.2.2. Uso de sensores de apoio às decisões de rega

Existe uma ampla gama de sistemas de monitorização das variáveis que afetam as necessidades de água (climáticas, do solo e da planta). Estes sistemas são formados por sensores com comunicação tipo Internet das Coisas (IoT), o que permite o acesso aos valores registados a partir de qualquer dispositivo com comunicação à Internet.

À parte dos sensores climáticos (estações meteorológicas), cuja utilidade já foi descrita no apartado anterior e que fornecem dados-chave para o cálculo das necessidades das culturas, está a generalizar-se o uso de sensores de monitorização do teor de humidade do solo em tempo real, que permitem realizar ajustes precisos na rega para evitar o excesso ou a falta de água. A partir das leituras automatizadas destes sensores, visualizáveis em forma gráfica, é possível manter a água do solo à disposição das raízes da cultura entre limites que permitam reduzir drasticamente as perdas de água (drenagem, escoamento, evaporação) e, com isso, aumentar a eficiência do uso de água em situações de escassez e minimizar as perdas de produção. Estes limites, entre a capacidade de campo e uma percentagem da fração de esgotamento de água do solo, dependem principalmente de cada tipo de cultura, do estádio de desenvolvimento da cultura, e das características do solo.

Outra opção é utilizar sensores de planta (sonda de potencial hídrico, dendrómetros) para a monitorização do estado hídrico da cultura e ajustar assim a programação da rega.

Assim, a aplicação web citada no apartado anterior, TIC4BIO, tem a opção de realizar a programação da rega utilizando o teor de humidade do solo registado pelo correspondente sensor para estimar o défice de humidade do solo, valor necessário para determinar as necessidades de rega através do balanço hídrico.

O uso de sensores à escala da exploração permite ajustar as recomendações de rega gerais propostas pelos técnicos das CCRR às condições particulares de cada exploração, melhorando assim a eficiência do uso de água de rega.

Evidentemente, estes sistemas de programação de regas adequam-se mais a sistemas de rega pressurizada (aspersão, gota-a-gota, microaspersão) do que à rega de superfície, uma vez que permitem repor a água consumida pela cultura com uma elevada frequência e, por conseguinte, evitar as perdas habituais de água que costumam ocorrer na rega de superfície.

Existem diversas empresas que oferecem aconselhamento para o uso de sensores às explorações agrárias, listadas em digiMAPA , motor de busca web de empresas e tecnologias "agrotech" para o setor agroalimentar do Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación.

É conveniente ter em conta as limitações do uso de sensores como ferramenta única de programação da rega, já que normalmente se situam num único ponto da exploração, o que impede ter em conta a variabilidade do solo e do desenvolvimento da cultura em zonas distintas da exploração. Fornecem informação sobre a evolução temporal das variáveis, por exemplo, variação do teor de humidade do solo após uma rega, sobre o teor de humidade a diferentes profundidades para identificar se há percolação, ajudando assim ao ajuste das recomendações de rega gerais.

6.2.3. Deteção remota: satélites e drones

A deteção remota é uma ferramenta que permite obter informação sobre objetos situados na superfície terrestre sem necessidade de contacto físico direto. Isto faz-se através da deteção e do registo da energia que os objetos refletem ou emitem, utilizando sensores especializados. A deteção remota pode ser passiva ou ativa em função de se a captação da radiação é natural (luz visível ou as bandas do infravermelho refletido e térmico) ou é emitida pelo sensor e posteriormente refletida pelos objetos (radar, laser).

A aplicação da deteção remota permite determinar com elevada precisão que cultura está implantada em cada parcela, e se está a ser regada. É possível estimar a evapotranspiração real das culturas a partir da temperatura da superfície terrestre obtida da análise de imagens que medem a radiação infravermelha térmica e determinar as suas necessidades de rega. No caso das CCRR, permite estimar com alguma precisão a água evapotranspirada no território da CR e realizar uma monitorização automatizada e periódica de superfícies de rega, superfícies de culturas e consumos totais de água, facilitando assim a gestão dos recursos hídricos da CR em situações de escassez. Trata-se de uma ferramenta que pode ser utilizada para realizar inventários de culturas (secção 6.1).

Estão disponíveis diferentes plataformas de tratamento de imagens de satélite gratuitas, tais como Sentinel Hub e Google Earth Engine .

Os drones fornecem informação semelhante à dos satélites com muito maior resolução espacial (da ordem dos cm), mas com maior custo (realização do voo e tratamento das imagens), por não estar disponível esta informação em plataformas abertas.

6.2.4. Sistemas de medição e controlo da rega: contadores e manómetros digitais

Para maximizar a eficiência do uso de água de rega é necessário, além de ajustar a dose de água a aplicar, controlar o sistema hidráulico de distribuição de água da CR, para evitar perdas de água (não produtiva) ao detetar a ocorrência de roturas e fugas no mesmo, especialmente em épocas de escassez, e gerir as operações do sistema (ordinárias e extraordinárias) para que interfiram minimamente com a rega das diferentes explorações da CR.

O uso de sensores de pressão com ligação IoT nos pontos-chave do sistema hidráulico (estações elevatórias, condutas principais, hidrantes) facilita a deteção precoce de avarias e fugas (ocorrência e localização) e, por isso, a redução das perdas de água. A diminuição repentina da pressão nos pontos de amostragem face aos valores habituais é um indicador da ocorrência de fugas/avarias. Podem configurar-se sistemas de alerta em telemóveis e computadores das variações de pressão nas plataformas de comunicação IoT que avisem os técnicos das CCRR de possíveis falhas no seu sistema hidráulico.

A incorporação dos contadores digitais tanto à escala de CR (por exemplo, à saída das estações elevatórias) como de exploração (no hidrante), permite uma medição precisa da água aplicada à rega e o tempo real do consumo de água, facilitando também a deteção precoce de fugas (por falha do sistema ou ligações não autorizadas à rede da CR) com a consequente poupança de água. Além disso, a instalação de sistemas de controlo volumétrico ligados a plataformas digitais permite uma monitorização detalhada do consumo de água, o que é fundamental para melhorar a transparência e a rastreabilidade na gestão da rega.

Através da implementação de tecnologias avançadas, como sensores de caudal, telemetria e análise de dados em tempo real, os agricultores podem monitorizar com precisão a água utilizada nas suas culturas. Isto não só permite um ajuste dinâmico da rega em função das necessidades específicas de cada parcela, como também contribui para evitar o desperdício de água e otimizar os custos de produção, graças ao controlo da instalação de rega.

6.2.5 Sistemas avançados de gestão da rega: sistemas preditivos e Gémeos digitais

A informação histórica registada por sensores tanto locais (no sistema atmosfera-solo-planta e nas instalações hidráulicas), como remotos permite alimentar sistemas preditivos baseados em algoritmos de inteligência artificial como as redes neuronais com diferentes níveis de complexidade. Estes algoritmos podem estimar com erros de previsão da ordem de 2% a procura de água à escala de CR nos próximos 7 dias, a partir da distribuição de culturas, registos de contadores de hidrantes, temperatura. Esta informação permite otimizar a gestão tanto do recurso água em condições de escassez, como da energia necessária para o funcionamento dos sistemas de rega pressurizada, com o consequente ajuste dos custos da rega e a sua repercussão na rentabilidade das explorações.

Em CCRR com um elevado nível de digitalização seria possível implementar sistemas de apoio à decisão de última geração como os gémeos digitais, que integram as diferentes ferramentas descritas anteriormente (desde sensores IoT, deteção remota, modelação hidráulica, sistemas preditivos). Um gémeo digital de uma CR é uma réplica virtual do sistema de distribuição de água, desde o ponto de captação (estações elevatórias, tomadas do rio) aos hidrantes na parcela, que está ligada com o sistema real através de uma rede de sensores (caudalímetros e sensores de pressão) em tempo real. O operador do sistema pode simular o comportamento da rede da comunidade, considerando as características reais da mesma fornecidas pelos sensores, perante múltiplos cenários de funcionamento, por exemplo, reduções variáveis da dotação de água segundo a cultura ou grupo de culturas associadas a cada hidrante, turnos de rega em situações de escassez.