Groupe opérationnel MARIPOSA : Améliorer l'agriculture andalouse en collectant et en optimisant les paramètres d'empreinte hydrique et carbone à l'aide de systèmes d'intelligence artificielle

Les résultats obtenus à partir du déploiement du réseau de capteurs agricoles ont été satisfaisants, complétant toutes les activités prévues et confirmant le bon fonctionnement des équipements dans les fermes pilotes pour les cultures protégées, les arbres fruitiers subtropicaux et les grandes cultures. Le réseau LoRaWAN installé a démontré une grande fiabilité, permettant une transmission de données en temps réel dans 95 % des cas. Les capteurs ont capturé avec précision les variables critiques d’humidité du sol et les données agroclimatiques, permettant aux agriculteurs d’ajuster leurs pratiques d’irrigation et de fertilisation en temps opportun, optimisant ainsi l’utilisation de l’eau et des nutriments.

Bien que l’irrigation intelligente n’ait pas encore été mise en œuvre, une surveillance détaillée a permis de réduire de 15 % la consommation d’eau par rapport aux pratiques traditionnelles. Ces premiers résultats valident l’efficacité du réseau de capteurs et sa capacité à fournir un outil de gestion agricole utile et en temps réel, représentant un pas vers une plus grande durabilité et efficacité dans la gestion des ressources agricoles dans les zones pilotes.

En tant qu’agriculteur, comprendre et réduire votre empreinte hydrique et carbone est non seulement bénéfique pour l’environnement, mais peut également améliorer considérablement l’efficacité et la rentabilité de votre exploitation. Ce guide présente les principaux résultats de ces activités.

Surveillance des précipitations et de l'évapotranspiration : Le système développé par MARIPOSA permet d'enregistrer en détail les précipitations et l'évapotranspiration réelles de vos cultures. Ces informations aideront les agriculteurs à optimiser leur utilisation de l’eau de pluie (empreinte hydrique verte) et à mieux planifier leurs stratégies d’irrigation. Envisagez d’installer une station météo sur votre propriété ou d’utiliser les données des stations à proximité pour obtenir des mesures précises. Optimisation de l’irrigation : L’empreinte hydrique bleue, qui représente l’eau d’irrigation utilisée, est un domaine clé d’amélioration. Mettre en œuvre des systèmes d’irrigation efficaces tels que l’irrigation goutte à goutte ou l’irrigation par aspersion contrôlée.

Le projet utilise des capteurs d’humidité du sol et des programmes de gestion de l’irrigation pour appliquer l’eau uniquement quand et où cela est nécessaire. Non seulement cela réduira votre empreinte hydrique, mais cela peut également réduire vos coûts d’eau et d’énergie. Gestion responsable des produits agrochimiques : L’empreinte eau grise est directement liée à l’utilisation d’engrais, d’herbicides et de pesticides. Adopter des pratiques d’agriculture de précision pour appliquer ces produits plus efficacement. Il est important d’envisager d’utiliser des engrais à libération lente ou à libération contrôlée et d’explorer des alternatives biologiques dans la mesure du possible. Cela réduira non seulement la pollution de l’eau, mais pourra également améliorer la qualité de vos cultures et réduire les coûts des intrants. Analyse du sol et choix des cultures : Dans ce domaine, il est conseillé d'effectuer régulièrement des analyses de sol pour mieux connaître les caractéristiques de votre substrat. Ces informations sont essentielles pour sélectionner les cultures les plus adaptées et déterminer leurs besoins spécifiques en eau.

Suivi du rendement des cultures : Les solutions adoptées permettent un enregistrement détaillé des rendements des cultures en tonnes par hectare. Ces informations sont essentielles pour calculer l’efficacité de l’utilisation de l’eau et peuvent vous aider à identifier les domaines à améliorer dans vos pratiques agricoles. Une augmentation du rendement sans augmentation proportionnelle de la consommation d’eau indique une amélioration de l’efficacité de l’eau. Réduire votre empreinte carbone : Pour réduire votre empreinte carbone, il est important d'envisager de mettre en œuvre des pratiques de non-labour ou de labour minimum, qui non seulement réduisent les émissions de CO2 mais améliorent également la rétention d'eau du sol. D’autre part, l’utilisation de machines agricoles et la transition vers des équipements plus économes en énergie, voire des options électriques lorsque cela est possible, devraient être envisagées.

Utilisation d'outils technologiques : GO MARIPOSA s'appuie sur des logiciels spécialisés tels que CropWat de la FAO pour modéliser la consommation d'eau de ses cultures. Ces outils peuvent vous aider à prendre des décisions plus éclairées en matière de gestion de l’eau et des cultures, ce qui peut entraîner des économies importantes et une productivité accrue.

Adopter une approche holistique : MARIPOSA développe une approche holistique qui prend en compte le climat local, les caractéristiques du sol et vos pratiques agricoles spécifiques, vous permettant d'optimiser à la fois votre empreinte hydrique et carbone. Cette approche est non seulement bénéfique pour l’environnement, mais peut également améliorer la résilience et la durabilité à long terme de votre exploitation. La mise en œuvre de ces recommandations peut sembler difficile au début, mais les avantages à long terme en termes d’efficacité, de durabilité et de rentabilité sont substantiels. Chaque petit changement que vous apportez peut avoir un impact significatif sur votre empreinte environnementale et sur le succès de votre ferme.

En tant qu’agriculteur, la technologie de l’intelligence artificielle (IA) peut être un outil puissant pour optimiser vos pratiques et réduire votre impact environnemental. Ce guide propose des recommandations pratiques du projet GO MARIPOSA sur la manière de tirer parti des avancées de l'IA pour améliorer la gestion de votre empreinte hydrique et carbone.

Adoption des technologies d’IA : GO MARIPOSA s’appuie sur des systèmes basés sur l’IA dans son fonctionnement. Ces modèles avancés peuvent vous aider à prévoir avec précision vos besoins en eau et en engrais, ainsi qu’à estimer votre empreinte carbone. En utilisant ces outils, les agriculteurs seront en mesure de prendre des décisions plus éclairées et plus efficaces, ce qui peut entraîner des économies importantes de ressources et de coûts. Collecte de données précise : l’efficacité des modèles d’IA dépend de la qualité des données qui leur sont fournies. Investissez dans des capteurs et des systèmes de surveillance précis pour collecter des données sur la météo, le sol, l’utilisation de l’eau et la croissance des cultures. Plus vos données sont détaillées et précises, plus les prédictions et recommandations du modèle d'IA seront utiles.

Adaptation aux conditions locales : Les modèles d’IA développés dans le cadre du projet MARIPOSA sont spécifiquement conçus pour les cultures méditerranéennes. L’agriculteur peut utiliser cette spécialisation en utilisant des modèles adaptés à ses conditions locales. Cela vous permettra d'obtenir des recommandations plus précises et pertinentes pour votre ferme spécifique.

Préparé pour les conditions extrêmes : les modèles d'IA de MARIPOSA ont été formés pour gérer un large éventail de conditions, y compris les événements météorologiques extrêmes. Les agriculteurs peuvent utiliser ces capacités pour mieux se préparer aux sécheresses, aux fortes pluies ou à d’autres événements météorologiques défavorables. L’anticipation et la planification alimentées par l’IA peuvent vous aider à atténuer les risques et à protéger vos cultures. Optimisation de l’utilisation de l’eau : il est recommandé d’utiliser les capacités des modèles d’IA pour optimiser votre consommation d’eau. Ces systèmes peuvent prédire avec précision les besoins en eau de vos cultures, vous permettant d’ajuster votre irrigation plus efficacement. Cela réduit non seulement leur empreinte hydrique, mais peut également entraîner des économies de coûts importantes et une amélioration de la santé des cultures. Réduction de l’empreinte carbone : De même, les recommandations des modèles d’IA peuvent être utilisées pour identifier les pratiques susceptibles de réduire votre empreinte carbone. Cela peut inclure des ajustements à l’utilisation des machines, à l’application d’engrais ou à la gestion des sols. L’IA peut vous aider à trouver l’équilibre optimal entre productivité et durabilité. Apprentissage continu : les modèles d’IA s’améliorent au fil du temps à mesure qu’ils sont alimentés par davantage de données. Il est recommandé de conserver des registres détaillés de vos pratiques agricoles et des résultats obtenus.

Le partage de ces données avec les développeurs de modèles peut contribuer à améliorer la précision et l’utilité des outils d’IA pour vous et les autres agriculteurs. Intégration avec d’autres technologies : Le projet MARIPOSA étudie comment l’IA peut être intégrée à d’autres technologies agricoles que vous utilisez peut-être déjà, telles que les systèmes d’irrigation automatisés ou les drones pour la surveillance des cultures. La synergie entre ces technologies peut conduire à des améliorations significatives de l’efficacité et de la durabilité de leur exploitation. Même si l’adoption des technologies d’IA peut sembler difficile au départ, les avantages potentiels sont substantiels. Ces outils peuvent vous aider à prendre des décisions plus éclairées, à réduire vos coûts d’exploitation et à améliorer la durabilité de votre exploitation. En exploitant la puissance de l’IA, vous investissez non seulement dans l’avenir de votre exploitation, mais vous contribuez également à une agriculture plus durable et plus résiliente au changement climatique.

Les outils numériques peuvent être vos alliés pour améliorer l’efficacité et la durabilité de vos opérations. Ce guide propose des recommandations pratiques issues du projet MARIPOSA.

Utilisation d’applications mobiles : Le projet développe des applications mobiles conçues spécifiquement pour les agriculteurs. Ces outils permettent aux agriculteurs d’obtenir des données en temps réel sur leurs exploitations et d’accéder à des informations précieuses sur leur empreinte hydrique et carbone. En utilisant régulièrement ces applications, les agriculteurs pourront prendre des décisions plus éclairées et comparer leurs performances avec celles d’autres producteurs similaires.

Enregistrement détaillé des données : l'application vous permet de profiter des fonctionnalités de l'application pour enregistrer des données détaillées sur vos opérations. Cela comprend des informations géographiques, des caractéristiques techniques de l’exploitation et des données sur les pratiques agricoles. Plus les informations sont complètes, plus l’analyse et les recommandations que vous recevez sont précises. Surveillance en temps réel : L'utilisation d'outils de visualisation vous permet de visualiser les variables climatiques et agronomiques de votre exploitation en temps réel. Cette surveillance constante vous aidera à réagir rapidement aux changements de conditions et à optimiser vos pratiques d’irrigation et de gestion des cultures.

Calcul de l'empreinte hydrique : GO MARIPOSA vous permet de vous familiariser avec les méthodes de calcul de l'empreinte hydrique basées sur la méthodologie Hoekstra et le Water Footprint Network. Les agriculteurs peuvent utiliser les outils disponibles pour calculer régulièrement leur empreinte hydrique et chercher des moyens de la réduire. Cela sera non seulement bénéfique pour l’environnement, mais peut également entraîner des économies d’eau et des coûts associés considérables.

Gestion de l'empreinte carbone : Le projet intègre des outils basés sur les méthodologies du Ministère de la Transition Ecologique et du Défi Démographique pour calculer et gérer votre empreinte carbone. Cela vous aide à identifier les principales sources d’émissions de votre exploitation et à trouver des moyens de les réduire, comme l’optimisation de l’utilisation des machines ou l’adoption de pratiques d’agriculture de conservation.

Optimisation de l'irrigation : MARIPOSA utilise des programmes pour calculer les besoins en eau disponibles. Ces programmes, adaptés aux cultures méditerranéennes, aident les agriculteurs à optimiser leur irrigation, réduisant ainsi le gaspillage d’eau et améliorant la santé de leurs cultures. Efficacité énergétique : Le projet développe des outils de calcul de consommation énergétique pour identifier les axes d’amélioration des opérations. Réduire sa consommation d’énergie permettra non seulement de réduire votre empreinte carbone, mais peut également entraîner des économies financières importantes. Validation des données : D’autre part, le projet gère activement la validation des données en fournissant des informations précises sur leur exploitation. La comparaison des données calculées et expérimentales permet d’améliorer la précision des outils, ce qui profite à vous et aux autres agriculteurs.

Adoption de nouvelles technologies : Il est conseillé aux agriculteurs d’être ouverts à l’adoption de nouvelles technologies, telles que des appareils qui mesurent la perte d’eau due à l’évaporation. Ces outils innovants peuvent vous fournir des informations précieuses pour optimiser davantage vos pratiques d’irrigation. L’adoption de ces technologies numériques et de ces pratiques basées sur les données peut sembler être un défi initial, mais les avantages potentiels sont substantiels. En utilisant ces outils, vous améliorerez non seulement l’efficacité et la durabilité de votre exploitation, mais vous vous positionnerez également à l’avant-garde de l’agriculture moderne. N’oubliez pas que chaque petit pas vers une gestion plus précise et durable de vos ressources peut avoir un impact significatif sur votre productivité, votre rentabilité et l’environnement.

Une partie cruciale du projet est la conception et la mise en œuvre d’un système informatique pour l’acquisition, le stockage et le traitement des données, ainsi que le calcul des indicateurs d’empreinte hydrique (WF) et d’empreinte carbone (CF) pour chaque culture et exploitation. Ce système est basé sur une application mobile pour iOS et Android, avec une interface conviviale qui permet aux agriculteurs de saisir les données de base nécessaires au calcul des indicateurs et d'effectuer des requêtes comparatives avec d'autres producteurs. L'application collectera des informations sur l'unité d'exploitation, y compris le tracé cadastral et les caractéristiques techniques, avec le soutien des départements de R&D du Grupo La Caña. L'application se connectera à un service Web qui stockera les informations dans une base de données SQL et exécutera des algorithmes pour calculer HH et HC, en suivant des méthodologies reconnues par les institutions compétentes. Pour le calcul du HH, les lignes directrices du Réseau Empreinte Eau seront utilisées, tandis que pour le HC, les recommandations du Ministère de la Transition Ecologique seront suivies. De plus, des programmes seront développés pour calculer les besoins en consommation d’eau et d’énergie, qui seront validés à l’aide de données expérimentales provenant d’agriculteurs. Tout biais significatif dans les données sera corrigé par des contrôles expérimentaux. Des évaluations d’irrigation seront également menées dans des fermes représentatives pour mesurer les pertes par évaporation à l’aide d’un appareil breveté par le groupe de recherche.

Phase 1 : Introduction et formation initiale Objectif : Former les agriculteurs, techniciens et chefs de projets à l'utilisation des outils collaboratifs et aux concepts clés de l'empreinte eau et carbone. Atelier sur les fondamentaux de l'empreinte eau et carbone. Formation de base pour les agriculteurs : Qu'est-ce que l'empreinte hydrique et carbone ? Importance de les mesurer en agriculture pour optimiser les ressources et réduire l'impact environnemental. Formation sur les plateformes de collaboration agricole : Formation de base sur l'utilisation de l'IA pour traiter les données des cultures et prédire les besoins d'irrigation ou de fertilisation, optimisant ainsi l'utilisation des ressources. Phase 2 : Intégration des outils et modélisation de l’empreinte Objectif : Mettre en œuvre et commencer à utiliser les outils pour collecter des données et développer la méthodologie de mesure des empreintes hydriques et carbone. Résultats attendus du projet : Mesure précise et simple des empreintes hydriques et carbone des cultures méditerranéennes grâce à l'intégration de l'IA, de plateformes collaboratives et d'outils de surveillance. Optimisation de l’utilisation des ressources (eau, énergie, engrais), avec des améliorations quantifiables en fonction des données obtenues. Comparaison constante et amélioration continue des pratiques agricoles locales par rapport aux normes internationales grâce au benchmarking. Transparence et objectivité dans les rapports d’impact environnemental, ce qui facilite la prise de décision des agriculteurs et permet un suivi plus efficace des politiques agricoles durables. Cette approche combine la formation technique, l’utilisation pratique d’outils avancés et l’intégration de méthodologies innovantes pour mesurer l’impact environnemental des cultures méditerranéennes.

Au cours de la première année, nous avons développé un travail de marketing et de communication pour le projet MARIPOSA, en mettant en œuvre une stratégie globale englobant à la fois le marketing numérique et traditionnel. L’objectif était de maximiser la visibilité du projet, de générer un impact sur le public cible et de positionner MARIPOSA comme un projet de référence dans le domaine de l’innovation et de la gestion environnementale au sein du secteur agricole.

Au cours de l'exécution du projet, plusieurs activités planifiées ont été réalisées, chacune d'entre elles ayant été soigneusement examinée par la partie responsable correspondante. Cet examen a permis d’identifier les domaines à améliorer et, si les résultats ne répondaient pas aux attentes, des mesures correctives étaient mises en œuvre en temps opportun. En outre, des réunions régulières ont été organisées avec tous les partenaires du projet, au cours desquelles les progrès réalisés dans la réalisation des objectifs fixés ont été discutés et tous les problèmes survenant au cours du processus de mise en œuvre ont été abordés. Ces rencontres ont favorisé un espace de collaboration et de réflexion, permettant une analyse des réalisations et une évaluation des objectifs atteints à ce jour. Grâce à cette dynamique, une communication fluide a été réalisée entre tous les participants, facilitant l’échange d’idées et de solutions. En conséquence, des succès significatifs ont été identifiés dans la mise en œuvre du réseau de capteurs, ainsi que des améliorations continues des processus. Un examen constant et un travail d’équipe ont été essentiels pour maintenir le projet sur la bonne voie et garantir que les objectifs fixés soient atteints, établir un cadre solide pour les phases futures du projet et renforcer la coopération entre les partenaires impliqués.