Los investigadores de KAUST en colaboración con el Ministerio de Medio Ambiente, Agua y Agricultura de Arabia Saudita (MEWA) han desarrollado un marco diseñado para proporcionar información detallada sobre el uso de aguas subterráneas agrícolas en regiones áridas.

"El agua subterránea es un recurso precioso, pero no lo pagamos para cultivar nuestra comida, simplemente lo bombeamos, "dice Oliver López, que trabajó en el proyecto con Matthew McCabe de KAUST y compañeros de trabajo. "Cuando algo es gratis, es menos probable que lo sigamos, pero es fundamental que midamos la extracción de agua subterránea porque afecta tanto a la seguridad alimentaria como al agua, no solo a nivel regional, pero a nivel mundial ".

Las tierras agrícolas de Arabia Saudita a menudo se riegan a través de pivotes centrales que aprovechan las fuentes de los acuíferos subterráneos. El equipo ha creado una herramienta poderosa que captura los detalles del uso del agua desde la escala regional hasta los campos individuales. Este es el primer sistema operativo en el mundo para monitorear y modelar el uso agrícola del agua en escalas espaciales y de tiempo tan precisas, señala López.

El marco combina datos de varias fuentes, incluido el satélite Landsat 8, modelos de predicción meteorológica y un modelo hidrológico de la superficie terrestre, para mejorar la resolución del sistema y la precisión de la predicción.

"Las imágenes de satélite muestran distintos patrones de campos activos contra el fondo del desierto desnudo, permitiéndonos identificar campos individuales de pivote central, incluso si son de forma y tamaño irregulares, "dice López.

El equipo derivó las tasas de evaporación de los cultivos, temperatura superficial y albedo, y patrones de crecimiento de cultivos a partir de los datos de satélite. Combinaron esta información con un modelo regional de hidrología de superficie para estimar la cantidad de agua entregada a cada campo por los pivotes centrales.

Evaluaron el marco en una instalación experimental de 40 campos a pequeña escala en Al Kharj, antes de probarlo a gran escala en la provincia de Al Jawf, donde estimó con éxito el uso del agua en más de 5000 campos individuales. Desde entonces, el enfoque se ha aplicado a nivel nacional en más de 35, 000 campos.

"Nuestro marco ha proporcionado estimaciones extensas a escala de campo para 2015 que servirán como punto de referencia para comparaciones futuras, "dice López." Esperamos que nuestro modelo ofrezca una herramienta consistente y confiable que demuestre el impacto de las políticas de gestión del agua e impulse las decisiones futuras ".

El equipo planea integrar múltiples fuentes de datos satelitales para mejorar la frecuencia y resolución de la recolección de datos. mejorando así la precisión del marco.

"Un objetivo clave de nuestro grupo de investigación es monitorear 'todos los campos, En todas partes, todo el tiempo ', un verdadero problema de análisis de Big Data, ", dice McCabe." Para abordar las preocupaciones sobre la seguridad alimentaria y del agua a nivel nacional y mundial, necesitamos conocimiento a nivel local, entregado a escala planetaria ".