Como alimentar 10 bilhões de pessoas em 2050 sem esgotar o limitado volume de água doce?

O problema é este: o volume de recursos hídricos potencialmente aproveitáveis tem um valor máximo que não pode ser ultrapassado

Pilar Montesinos
engenharia hidráulica, Universidade de Córdoba, Espanha

The Conversation

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Desde o século XIX, a população mundial tem experimentado uma taxa de crescimento exponencial como resultado dos avanços na medicina, na higiene e no desenvolvimento tecnológico. Se no início do milênio existiam mais de 6 bilhões de pessoas, em 2050 estima-se que a população mundial rondará os 10 bilhões.

O aumento da população leva a um aumento na demanda por alimentos. Se analisarmos a cadeia alimentar humana, é fácil compreender que, como onívoros, consumimos produtos vegetais e animais, cujo processo de produção começa com produtos vegetais como as gramíneas.

Assim, a agricultura, cuja finalidade é a obtenção de produtos vegetais para consumo humano ou animal, está condicionada pela disponibilidade de dois elementos fundamentais: terra e água.
Recursos hídricos limitados

A demanda global por alimentos aumentará com o crescimento populacional. Assim, para satisfazê-lo é necessário que, por um lado, aumente a área arável (incluindo pastagens). 

Deve-se considerar que a área cultivável está limitada à área máxima de terreno potencialmente apto para uso agrícola e pecuário no planeta. Da mesma forma, o volume de recursos hídricos potencialmente aproveitáveis ​​no planeta tem um valor máximo que não pode ser ultrapassado.

Não haverá com plantar

comida para todos se não

houve uso da água

controlado pela tecnologia

Atualmente, 70% dos recursos hídricos da Terra são utilizados para produzir alimentos. O cenário futuro de crescimento populacional nos obriga a obter mais alimentos sem aumentar a quantidade de água utilizada para sua produção. 

Para isso, além de garantir o cultivo da maior área possível de terra e buscar culturas mais produtivas, ou seja, mais toneladas por unidade de área, é fundamental administrar de forma otimizada os recursos hídricos disponíveis para obter a produção máxima possível por cada gota de água.

Para garantir que qualquer pessoa, onde quer que viva, o faça em condições dignas, é fundamental que tenha alimentação garantida, o que está diretamente relacionado com o bom uso e gestão da água. Isto reflete-se nos Objectivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) definidos pela Organização das Nações Unidas para o ano 2030.

Uso sustentável da água

Dada a estreita relação entre a produção agrícola e a água, o Grupo de Hidráulica e Irrigação do Departamento de Agronomia da Universidade de Córdoba concentra grande parte de suas pesquisas na aplicação de diversas metodologias para alcançar o uso sustentável dos recursos hídricos e energéticos no setor agrícola. Ambos os recursos estão intimamente relacionados.

A energia é necessária, independentemente da sua origem, para transportar a água das suas fontes até às culturas, que são os consumidores finais.

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O objetivo dessa linha de trabalho é o desenvolvimento de sistemas inteligentes de gestão de água e energia na agricultura irrigada. Tais sistemas permitem que as culturas recebam a quantidade precisa de água de que necessitam no momento certo, evitando extrair das fontes mais água do que o necessário e minimizando o retorno de água contaminada.

O ajuste da quantidade de água de irrigação a aplicar leva a reduções no consumo de energia (por exemplo, redução no tempo de funcionamento da bomba) e, portanto, a uma redução nas emissões de gases com efeito de estufa. A instalação desses sistemas em explorações agrícolas reais permite melhorar a sustentabilidade dos seus processos produtivos.

Irrigação inteligente

Os sistemas inteligentes de gestão de irrigação baseiam-se na análise de informações registradas em tempo real por diferentes tipos de sensores através da Internet das Coisas e por sensores remotos, por exemplo, os instalados em satélites, que enviam informações de tempos em tempos.

A informação é processada utilizando modelos matemáticos, que podem incluir algoritmos de inteligência artificial, para determinar quando, quanto e como irrigar à escala do agricultor ou associação de agricultores. 

Nos casos em que a água de irrigação é água residual regenerada, os modelos determinam se é necessário ou não fertilizar para que seja aplicada apenas a quantidade de fertilizante que não é fornecida por este tipo de água.

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Sendo a energia necessária para irrigar um fator chave na sustentabilidade da produção agrícola, que inclui a rentabilidade dos produtores, esses sistemas permitem a gestão de diferentes fontes de energia, tanto convencionais como renováveis. Um exemplo disso é o sistema inteligente de irrigação solar.

Da mesma forma, associando a melhoria da rentabilidade dos produtores à redução das emissões de CO₂, outra forma de otimizar o uso de energia é a recuperação do excesso de energia em grandes redes de irrigação por microturbinas. Essa energia poderá ser utilizada para o funcionamento de máquinas associadas à atividade agrícola, em substituição aos geradores a diesel.

Todas essas técnicas complexas são gerenciadas a partir de aplicativos web e dispositivos móveis. Desta forma, podem ser facilmente utilizados por irrigadores e técnicos de instalações hidráulicas.

A utilização desses desenvolvimentos tecnológicos em operações agrícolas reais facilitará a gestão dos recursos hídricos e energéticos, tornando a sua utilização mais eficiente. As novas tecnologias são fundamentais para satisfazer as necessidades alimentares da crescente população mundial nas próximas décadas, sem esgotar as nossas reservas de água doce.

> Este artigo foi publicado originalmente em espanhol.

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