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Proyecto H2020 SHui:Plataforma de investigación de hidrología del suelo que respalda la innovación para gestionar la escasez de agua en los sistemas de cultivo europeos y chinos

  • Tipo Proxecto
  • Estado Completado
  • Execución 2018 -2022
  • Orzamento asignado 4.884.493,75 €
  • Ámbito Europeo
  • Fonte principal de financiamento H2020
  • Páxina web do proxecto FOUNDATION
Descrición
El avance más allá del estado del arte en SHui se puede organizar en tres bloques principales: 1-Nuevos conocimientos científicos y tecnológicos en los campos de la disponibilidad de datos a largo plazo para la comunidad investigadora, modelos mejorados y análisis de prácticas de agricultura de conservación en rotaciones basadas en cereales y cultivos arbóreos a diferentes escalas espaciales. Resumido principalmente en las sesenta y seis comunicaciones científicas de SHui, su mayor impacto será científico y social, ya que los principales hallazgos ya han sido incorporados en la implementación de políticas agrícolas y ambientales en los países SHui. 2- Un conjunto de herramientas más prácticas, que tendrán un impacto social (en términos de mejora del uso de los recursos del suelo y el agua) y económico (al contribuir al desarrollo de herramientas para la agricultura digital, así como al ahorro de costos por parte de los agricultores). 3- Se trata de un proyecto de cooperación entre Europa y China que ha creado una plataforma de cooperación entre los socios europeos y chinos, reforzando los lazos anteriores y creando otros nuevos, lo que ha dado lugar a nuevas iniciativas de cooperación como, por ejemplo, el proyecto TUdi (https://tudi-project.org/).
Descrición das actividades
1- WP1 creó, curó y pobló una plataforma de experimentos a largo plazo en diferentes sistemas de cultivo, incluyendo mediciones agronómicas e hidrológicas. De este modo, se han combinado los conocimientos prácticos de todos los asociados para determinar las mejores prácticas de gestión (BMP) y se han establecido conjuntos de datos para el uso de modelos. Esta base de datos abierta está disponible en la herramienta de gestión de datos SHui (https://shui.boku.ac.at/shui/public/start ). 2- El WP2 ha ayudado a mejorar, calibrar y validar un conjunto de modelos de simulación de cultivos e hidrología a escala de parcela/campo y regional. Los socios de SHui han desarrollado la nueva versión de AquaCrop 6.1. Se ha utilizado una combinación de meta-análisis de la agricultura de conservación sobre las propiedades del suelo en los cultivos de campo con su efecto en la disponibilidad de agua para los cultivos utilizando un modelo basado en la física (Hydrus 1-D) para mejorar la calibración de AquaCrop. Este análisis se complementó con el desarrollo y la validación de un modelo exploratorio que combina los flujos hidrológicos y el modelo de cultivo para evaluar la relevancia de los flujos laterales de escorrentía en la variabilidad del rendimiento de los cereales y la evaluación de las implicaciones de las estrategias de gestión y las medidas de retención de agua en estudios de caso en la UE y China. En el caso de los cultivos arbóreos, SHui ha concentrado su investigación en la modelización de problemas en el desarrollo de un nuevo modelo, TreeWat (http://treewat.csic.es/), que es una herramienta operativa para orientar a las partes interesadas a realizar la mejor asignación de agua en condiciones de sequía para minimizar las pérdidas de rendimiento. También se complementa con una herramienta ORUSCAL (https://digital.csic.es/handle/10261/216656) que permite a los investigadores y partes interesadas calibrar RUSLE para múltiples combinaciones de estrategias de protección del suelo en huertos. 3- El WP3 ha llevado a cabo un gran avance adaptando el modelo de cultivo estándar de la FAO, Aquacrop, para simulaciones regionales, codificando y ejecutando este modelo para la simulación a escala europea. Un elemento importante que impulsa el uso de AquaCrop entre la comunidad investigadora es la conversión de AquaCrop en la versión Fortran en Github: https://github.com/KUL-RSDA/AquaCrop. 4- El WP4 se dio a la tarea de desarrollar diferentes herramientas que permitieran a los agricultores y actores implementar estrategias para optimizar el uso de los recursos suelo y agua. Como resultado, ahora existe una herramienta basada en la web para ayudar a zonificar una granja para la agricultura de precisión utilizando diferentes tipos de información, llamada W4Crop (https://w4crop.app/). En esta tarea también se ha elaborado un catálogo de Buenas Prácticas de Gestión (BPM) disponibles gratuitamente en estos enlaces (https://digital.csic.es/handle/10261/253611 http://dx.doi.org/10.20350/digitalCSIC/13964 chino e inglés https://digital.csic.es/handle/10261/250542). También se ha desarrollado una aplicación para Android que permite a los agricultores identificar el BMP que mejor se adapta a sus condiciones y una evaluación preliminar de su impacto, y está disponible gratuitamente (http://hdl.handle.net/10261/284705) a la espera de verificación para su distribución también a través de Google Play. Este WP4 también coordinó el desarrollo de otras herramientas: WaterVitis, un DST para predecir el estado hídrico de la vid; OptCheck para optimizar el costo de implementación de estructuras de control de erosión de cárcavas; y aplicación para determinar la cobertura real del suelo para el control agronómico o de erosión y TreeWat. 5- El WP5 llevó a cabo un análisis en profundidad de las percepciones y necesidades de los grupos de interés. Los estudios de los grupos de discusión, que se combinaron con un análisis de las tecnologías disponibles y diferentes instrumentos de política, dieron como resultado un documento resumido para orientar a los responsables de la formulación de políticas. (http://hdl.handle.net/10261/285425). Este análisis se complementó con un análisis de la huella hídrica y de carbono, principalmente en los cultivos arbóreos, basado en un conjunto relevante de entrevistas a agricultores, que puede proporcionar una visión más profunda de la variabilidad de esta huella en función de las condiciones y el manejo de las explotaciones locales. 6- El WP6 se encargó de la difusión de los resultados, así como de proporcionar formación transversal a los estudiantes de doctorado y máster dentro de SHui, pero también en muchas actividades a otros para formarse en temas similares fuera de SHui. Entre los principales resultados del WP6 se encuentra la coordinación de la comunicación de los resultados científicos entregados en las 66 publicaciones científicas enumeradas aquí https://www.shui-eu.org/category/uncategorised/publications/ y un número significativo de material de capacitación en línea disponible gratuitamente en https://www.shui-eu.org/results/online-training/. Este WP también ayudó a reforzar los socios nacionales de SHui que han llevado a cabo actividades de difusión con los actores locales, algunas de ellas en cooperación con grupos de la EIP-AGRI.
Descrición contextual
Los rendimientos de los cultivos y la calidad de los alimentos deben mantenerse, o incluso aumentarse, en un contexto de creciente escasez de agua (impulsada por el cambio climático y las mayores demandas sociales) sin perder o degradar el suelo y manteniendo los recursos hídricos y su calidad. Los objetivos generales de SHui son: a) Comparar las prácticas de cultivo existentes y emergentes, en términos de rendimiento de los cultivos, rendimientos económicos y servicios ecosistémicos clave (relacionados con la calidad del suelo y el agua) en rotaciones basadas en cereales y cultivos arbóreos. b) Identificar intervenciones "beneficiosas para todos" a corto y largo plazo, tanto para los agricultores como para la sociedad, en cooperación con las diferentes partes interesadas. Desarrollar y difundir las mejores estrategias de gestión a diferentes escalas espaciales y temporales. c) Determinar los impactos de estas intervenciones a mayor escala sobre los rendimientos futuros de los cultivos y otros servicios agroecosistémicos mediante la prueba de dos hipótesis: c.1) En la agricultura de temporal, se puede lograr una mayor resiliencia a eventos extremos mediante la introducción de nuevas tecnologías que permitan un manejo heterogéneo del paisaje. c.2) En los sistemas de regadío, el uso óptimo del agua (incluyendo la lluvia y el agua reciclada), puede aumentar las ganancias netas de los productores y aumentar el apoyo de la sociedad.
Obxectivos
SHui está concebida como una red que integra experimentos a largo plazo de sus 19 socios académicos y PYME en diferentes condiciones ambientales y sistemas de cultivo en la UE y China. Proporciona una plataforma para la investigación sobre la gestión de los recursos suelo-agua en condiciones de escasez de agua, para comprender mejor los vínculos entre la hidrología del suelo agrícola y la sostenibilidad y para una evaluación sistemática de los métodos de adaptación y mitigación. Desarrollará e implementará nuevas estrategias para aumentar la eficiencia y el rendimiento del uso del agua, basadas en la intensificación sostenible mediante el uso integrado del suelo y el agua en diferentes escalas espaciales. A nivel agrícola, esto incluye soluciones de agricultura digital que integran sensores y modelos de simulación in situ y remotos para explotar una mejor comprensión de la relación entre la variabilidad del rendimiento de los cultivos y las propiedades hidráulicas del suelo, optimizando enfoques circulares para reutilizar el agua y utilizar fuentes de aguas residuales. Estos enfoques técnicos dependen de una utilización óptima de los datos y de una investigación transdisciplinaria con múltiples partes interesadas. A escala regional, la agregación de variables biofísicas y socioeconómicas en modelos dinámicos evaluará el impacto de diferentes estrategias políticas, para ayudar a los tomadores de decisiones a evaluar diferentes escenarios de dinámica de uso de la tierra, contexto económico y clima actual y futuro en la UE y China, incluidas evaluaciones de la huella hídrica y de carbono. SHui explotará las innovaciones científicas, tecnológicas y sociales difundiéndolas y comunicándolas a múltiples partes interesadas e implementando paquetes tecnológicos novedosos desde escalas agrícolas hasta grandes escalas regionales. Su objetivo es hacer una contribución significativa a la Agenda de Investigación Agrícola de la UE y China para proporcionar seguridad alimentaria y un uso óptimo de los escasos recursos de suelo y agua. Al capacitar a un grupo de científicos que inician su carrera en conservación del suelo y prácticas de ahorro de agua, el legado de SHui se extenderá más allá de la duración del proyecto.
Resultados
© José Alfonso Gómez Una de las muchas consecuencias del cambio climático es el aumento de las sequías extremas. Según el Sistema Nacional Integrado de Información sobre Sequías, las sequías pueden agotar la disponibilidad de agua en los suelos, causando "disminuciones significativas en la productividad de los cultivos y la ganadería". Esta disminución de la productividad, exacerbada por la degradación del suelo, podría significar tener menos alimentos para alimentar a la creciente población mundial. Para evitar una crisis alimentaria mundial, la sociedad debe encontrar una manera de mantener, incluso aumentar, el rendimiento de los cultivos y la calidad de los alimentos utilizando menos agua, sin perder ni degradar el suelo. "La producción de alimentos debe seguir aumentando a precios asequibles, pero también necesitamos lograr este aumento de manera sostenible", dice José Alfonso Gómez, investigador del Instituto de Agricultura Sostenible (IAS). Para lograr este equilibrio, Gómez, con el apoyo del proyecto SHui, que fue cofinanciado por la UE y China, está liderando un esfuerzo internacional para desarrollar estrategias viables para optimizar el uso de los recursos de agua y suelo en diferentes sistemas agrícolas. "El proyecto reúne a destacados científicos de Europa y China", explica Gómez. "Juntos, estamos entregando un conjunto de conocimientos, tecnologías y herramientas que empoderarán a las personas y a las partes interesadas para que tomen decisiones informadas sobre la gestión de la escasez de agua dentro de varios sistemas de cultivo". Una caja de herramientas de soluciones prácticas Si bien la publicación de 66 artículos científicos y una serie de documentos políticos es bastante impresionante, el resultado principal del proyecto es su caja de herramientas de soluciones prácticas. "Cada una de nuestras herramientas tiene como objetivo ayudar al usuario a hacer el mejor uso del agua disponible para la agricultura y, al mismo tiempo, proteger el suelo", señala Gómez. Una de esas herramientas es un catálogo de buenas prácticas para el uso optimizado del suelo y el agua en la agricultura. "Disponible en inglés, español y chino, esta guía es tanto para el profano como para el agricultor o el técnico", añade Gómez. "Proporciona soluciones prácticas y estandarizadas para lograr un equilibrio sostenible entre la salud del suelo y el uso del agua". También está disponible una versión de la aplicación para Android. Otra gran herramienta de la suite SHui es AquaCrop, el modelo de crecimiento de cultivos diseñado por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) para abordar la seguridad alimentaria. "AquaCrop simula cómo responde el rendimiento de los cultivos herbáceos al agua", dice Gómez. "Es particularmente adecuado para abordar condiciones en las que el agua es un factor limitante clave en la producción de cultivos". SHui contribuyó al desarrollo de la aplicación, incluida la creación de un código de dominio público. Hay herramientas adicionales disponibles para zonificar una granja para la agricultura de precisión y para calcular la cantidad de agua necesaria para los cultivos madereros que se cultivan en condiciones de sequía. Entrega de herramientas, capacitación y cooperación internacional El proyecto SHui también organizó una serie de oportunidades de formación, muchas de las cuales se llevaron a cabo en línea y siguen estando disponibles a través del sitio web del proyecto. Estos cursos de formación han demostrado ser especialmente beneficiosos para la cohorte de jóvenes científicos e investigadores en los primeros años de su carrera, tanto de Europa como de China, que trabajaron con el proyecto como parte de sus programas de doctorado. "No solo entregamos herramientas y capacitación, sino que también cumplimos en términos de cooperación internacional", concluye Gómez. "Este proyecto es un estudio de caso sobre los beneficios de la investigación colaborativa entre Europa y China y lo que podemos lograr cuando trabajamos más allá de las fronteras". Esta cooperación establecida durante el proyecto SHui continúa ahora a través del proyecto TUdi, financiado por la UE y China.
Coordinadores
  • AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS (CSIC)
Colaboradores
  • SOCIETE PUBLIQUE LOCALE D'EXPLOITATION DES TRANSPORTS PUBLICS ET DES SERVICES A LA MOBILITE DE L'AGGLOMERATION PALOISE (SPL STAP)
  • ERM FRANCE
  • BRIGHTON & HOVE BUS AND COACH COMPANY LIMITED (BRIGHTON & HOVE BUS AND COACH COMPANY)
  • Provincie Zuid-Holland
  • CONNEXXION VLOOT BV
  • TRANSDEV OCCITANIE OUEST
  • REBELGROUP ADVISORY BV (REBG)
  • HYDROGEN EUROPE
  • SPHERA SOLUTIONS GMBH (SPHERA SOLUTIONS GMBH)
  • OPENBAAR LICHAAM OV-BUREAU GRONINGEN EN DRENTHE (OV BUREAU GRONINGEN DRENTHE)
  • CONNEXXION OPENBAAR VERVOER NV
  • MESSER SE & CO. KGAA
  • EE ENERGY ENGINEERS GMBH
  • UNION INTERNATIONALE DES TRANSPORTS PUBLICS (UITP)
  • PAU BEARN PYRENEES MOBILITES (PBPM)
  • VATGAS SVERIGE IDEELL FORENING (Vätgas Sverige)
  • CA DE L'AUXERROIS (COMMUNAUTE D'AGGLOMERATION DE L'AUXERROIS)
  • ELEMENT ENERGY LIMITED (Element Energy)
  • WSW MOBIL GMBH (WSW MOBIL)
  • ENGIE ENERGIE SERVICES (ENGIE COFELY)
  • TWYNSTRA GUDDE MOBILITEIT & INFRASTRUCTUUR BV (TWYNSTRA GUDDE MOBILITEIT & INFRASTRUCTUUR BV)
  • HYPORT
  • REGIONALVERKEHR KOLN GMBH (RVK)
  • TRANSPORTS DE BARCELONA SA
  • ZEROBUS OU