Uso de datos de teledetección para monitorear la adopción de prácticas sostenibles

“Los cultivos de cobertura y las prácticas de labranza de conservación son prácticas vitales para construir suelos sanos en las tierras de cultivo de EE. UU., lo que a su vez ofrece una serie de beneficios ambientales y económicos a los agricultores, las comunidades y la naturaleza.”

Pipa Elias
Líder de Estrategia de Salud del Suelo

16 de julio de 2019 - [Publicado originalmente por TNC] Hoy se publica por primera vez un conjunto de datos a escala regional del Operational Tillage Information System (OpTIS), una nueva herramienta que tiene el potencial de desbloquear soluciones de conservación para una variedad de actores de la cadena de suministro alimentaria y agrícola. Estos datos documentan el nivel de adopción de prácticas de salud del suelo para Illinois, Indiana e Iowa de 2005 a 2018. Para finales de julio, los mismos datos estarán disponibles para todo el Cinturón del Maíz, un área que se extiende desde el este de Ohio hasta el este de Kansas y Nebraska, y desde el Missouri Bootheel hasta el Valle del Río Rojo de Dakota del Norte.

OpTIS, desarrollado por Dagan (ahora parte de Regrow), analiza imágenes del paisaje obtenidas por teledetección, identificando y cuantificando automáticamente la proporción de tierras de cultivo que se gestionan con varios tipos de prácticas de labranza de conservación y cultivos de cobertura de invierno cada año. La asociación con el Centro de Información de Tecnología de Conservación (CTIC) y The Nature Conservancy (TNC) ha liderado el desarrollo, las pruebas y la aplicación de OpTIS.

Un cultivo de cobertura de centeno aplicado por vía aérea crece entre hileras de maíz cosechado en el suroeste de Iowa. © Jason Johnson, USDA-NRCS Iowa
"En el pasado, hemos dependido de datos de programas de costos compartidos para medir la adopción de prácticas de conservación, pero sabemos que la mayoría de los agricultores implementan prácticas de conservación por su cuenta”, dijo Ben Gleason, gerente de programas sostenibles, Asociación de Productores de Maíz de Iowa. “La utilización de tecnología de teledetección verificada en campo nos permite ver el panorama completo de la adopción de prácticas de conservación, y los resultados muestran que estamos progresando."

Resultados de los datos

Utilizando datos de teledetección de acceso público de Landsat y Sentinel 2 satélites para monitorear la tasa de adopción de labranza cero, labranza de conservación y cultivos de cobertura, la ronda actual de análisis de OpTIS para Illinois, Indiana e Iowa representa aproximadamente mil millones de acres-año de prácticas de conservación agrícola. Los datos muestran:

  • La adopción de cultivos de cobertura de invierno —cultivos no comerciales que crecen durante el invierno— está aumentando. En los tres estados, los cultivos de cobertura sembrados después del maíz y la soja aumentaron en casi 2 millones de acres entre 2006 y 2018. Específicamente, el uso de cultivos de cobertura pasó del 0.9 por ciento (528,559 acres) al 4.1 por ciento (2.4 millones de acres) de uso en los tres estados.

    El mayor uso de cultivos de cobertura fue limitado durante la primera mitad de este período de monitoreo (hasta 2012), pero el nivel de adopción se aceleró en los últimos años en los tres estados.

  • Las prácticas de labranza de conservación —aquellas que dejan al menos el 30 por ciento de residuos en la superficie antes de la siembra— se han mantenido relativamente estables para el maíz y la soja, con un promedio del 45 por ciento (25.7 millones de acres) en los tres estados en 2018 y del 47 por ciento (26.6 millones de acres) en 2006.

Una selección de múltiples especies de cultivos de cobertura ayuda a mejorar la salud del suelo y la capacidad de producción general.
© Ron Nichols, USDA-NRCS
"Los cultivos de cobertura y las prácticas de labranza de conservación son prácticas vitales para fomentar suelos sanos en las tierras de cultivo de EE. UU., lo que a su vez aporta una serie de beneficios medioambientales y económicos a los agricultores, las comunidades y la naturaleza", afirmó Pipa Elias, directora de estrategia de salud del suelo de The Nature Conservancy (TNC). "Los datos de OpTIS muestran que vamos en la dirección correcta, pero queremos trabajar con los agricultores para aumentar la adopción y ayudarles a aprender de los productores que llevan años experimentando los beneficios de los cultivos de cobertura y la labranza de conservación".

Al adoptar prácticas de salud del suelo, los agricultores pueden mejorar la productividad de sus campos, reducir la erosión del suelo, mejorar la calidad del agua y aumentar el almacenamiento de carbono en el suelo. De hecho, los suelos agrícolas se encuentran entre los mayores depósitos de carbono del planeta. La mejora de las prácticas de gestión del suelo en las tierras de cultivo de EE. UU. tiene el potencial de mitigar 25 millones de toneladas métricas de emisiones de gases de efecto invernadero. Eso equivale a retirar 5 millones de coches de pasajeros de la circulación durante un año.

"OpTIS es una tecnología innovadora que proporciona a las comunidades agrícolas y de conservación un medio para medir la adopción de prácticas de conservación de forma a gran escala, sistemática y rentable", afirmó Mike Komp, director ejecutivo de CTIC. "Estos datos —que ofrecen una perspectiva sobre grandes áreas y muchos años— permitirán un enfoque más específico de los recursos y las herramientas para ayudar a los agricultores a asegurar su futuro, al tiempo que benefician a las comunidades y a la naturaleza".
La tecnología de teledetección, combinada con el análisis informático, ha demostrado ser un método rentable y preciso para obtener información valiosa sobre la adopción de prácticas de conservación en las tierras de cultivo de Estados Unidos, incluidas las prácticas relacionadas con la mejora de la calidad del agua y la salud del suelo. © CTIC

Los datos de fácil acceso pueden ayudar a promover la salud del suelo

Los datos pueden utilizarse para seguir las tendencias en la adopción de la labranza de conservación y los cultivos de cobertura a lo largo del tiempo, proporcionando información esencial para una amplia gama de aplicaciones, entre ellas:

  • Seguimiento del progreso en el cumplimiento de los objetivos para reducir la pérdida de suelo o el flujo de nutrientes a las vías fluviales;
  • Orientar recursos como servicios técnicos o programas de incentivos;
  • Comparar el éxito de varios programas de conservación en grandes áreas;
  • Validar y seguir el progreso en los servicios ecosistémicos para soluciones basadas en el mercado; y
  • Fundamentar programas de sostenibilidad a lo largo de toda la cadena de suministro agrícola y alimentaria.

Las consultas en línea de los datos de OpTIS—disponibles gratuitamente en http://www.ctic.org/OpTIS—se pueden personalizar por periodo de tiempo, unidades, cultivos y área geográfica. Si bien los cálculos de OpTIS se realizan y validan a escala de campo agrícola utilizando datos de teledetección disponibles públicamente, la privacidad de todas las personas está totalmente protegida al informar solo resultados agregados espacialmente a escalas geográficas más grandes (Distritos de Informe de Cultivos y cuencas hidrográficas HUC8).

Además, los usuarios de OpTIS pueden confiar en que están recibiendo el mejor análisis disponible. Durante un programa piloto en Indiana, Dagan (ahora parte de Regrow), CTIC y TNC utilizaron datos de transectos de labranza de 10 años para verificar en campo la metodología OpTIS. Ese proceso de validación aseguró que el sistema reconoce con precisión la firma visual de varios porcentajes de cobertura del suelo en una variedad de paisajes, cultivos y tipos de suelo. Además, en Illinois, Indiana y Iowa, 736 sitios analizados por OpTIS fueron validados mediante visitas in situ realizadas por contratistas capacitados.

"Hemos estado desarrollando esta tecnología durante varios años con el apoyo de la NASA y el USDA, con el objetivo de proporcionar información precisa a quienes trabajan para apoyar la salud del suelo", dijo Steve Hagen, jefe del equipo OpTIS en Regrow. "Ha sido un placer trabajar con TNC y CTIC para aplicar esta tecnología en todo el Cinturón del Maíz para extraer información crítica sobre los cambios en las tasas de adopción de prácticas de conservación y sus resultados. Estamos entusiasmados de hacer pública esta información y ponerla en manos de quienes puedan darle un buen uso."

Los datos de OpTIS se están introduciendo en el modelo de simulación por computadora de desnitrificación-descomposición (DNDC) para determinar los impactos ambientales de los cultivos de cobertura y las prácticas de labranza reducida. El modelo DNDC ayudará a correlacionar los datos de OpTIS con factores como las emisiones de óxido nitroso, la pérdida de nitratos, el carbono orgánico del suelo y la capacidad de retención de agua. Este conjunto de datos adicional está programado para su lanzamiento en agosto.

La financiación para la publicación de datos de OpTIS que cubren el Cinturón del Maíz incluye subvenciones de la Fundación para la Investigación Alimentaria y Agrícola, el Departamento de Agricultura de EE. UU., Bayer Crop Science, Corteva Agriscience, Enterprise Rent-A-Car Foundation, J.R. Simplot Company, The Mosaic Company, Syngenta, la Fundación Walmart y TNC.

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