DEMETER (DEMonstration of Earth observation TEchnologies in Routine irrigation advisory services) è pensato per valutare e dimostrare, in una prospettiva operazionale, come l’integrazione tra le tecniche di Earth Observation (EO) nell’azione dell’Irrigation Advisory Services (IAS) possano migliorare l’efficienza nell’uso dell’acqua per l’irrigazione. L’utilizzo delle nuove Information Society Technologies (IT) nella generazione e nella distribuzione delle informazioni rende le EO più facilmente disponibili per lo IAS e per gli imprenditori agricoli (utenti finali).

 

Background

L’irrigazione agricola è la principale causa di consumo idrico in Europa e in vaste aree del mondo. Pertanto, la sua razionalizzazione rappresenta un obiettivo strategico per un efficiente utilizzo dell’acqua a livello mondiale. La disponibilità idrica rappresenta, a vari livelli, un problema per tutti i paesi europei dell’area del Mediterraneo. I Governi degli stati membri e la Commissione Europea hanno emanato varie direttive, evidenziando l’urgente necessità di un uso efficiente delle risorse idriche. Allo stesso tempo, queste direttive invocano l’adozione di strumenti atti a praticare una gestione razionale delle risorse idriche ed un sistema di monitoraggio operativo per l’assistenza alla pianificazione e al controllo delle stesse.
Gli Irrigation Advisory Services  (IAS) sono i principali strumenti di gestione che permettono di raggiungere una migliore efficienza nello sfruttamento delle acque nell’irrigazione. Gli IAS aiutano gli imprenditori agricoli ad utilizzare l’acqua secondo le reali necessità delle colture e quindi a massimizzare la produzione e la razionalizzazione dei costi.

Approccio

Il prototipo di DEMETER è concepito come un sistema di osservazione integrato che assimila dati spaziali e terrestri e modelli numerici in un Sistema Infromativo Territoriale (GIS) fruito attraverso strumenti della Information Technology.
DEMETER imita l’approccio della FAO per fornire informazioni sulle coltivazioni derivate da consolidate EO e direttamente fruibili dagli IAS. Le mappe del fabbisogno idrico sono ottenute applicando la metodologia del coefficente delle coltivazioni della FAO in una piattaforma GIS. Da queste mappe, le informazioni spaziali (generali e personalizzate) possono essere fruite dagli utenti finali attraverso diversi e moderni strumenti.

DEMETER supera il problema della risoluzione dello spazio e del tempo associato all’uso dei dati dell’EO nella gestione dell’irrigazione utilizzando i dati di tutti i satelliti ad alta risoluzione disponibili (ASTER, IRS-C, IRS-D, Landsat 5-7, Spot 1-2-3-4) in una costellazione virtuale, basata su una nuova procedura di calibrazione incrociata inter-satellitare. Successivamente, i risultati dettagliati derivanti dalle EO circa lo stato delle coltivazioni, la presenza di acqua e l’efficacia dell’irrigazione vengono sviluppati e proposti per la seguente generazione di IAS. Utilizzando il set completo dei satelliti ad alta risoluzione, è stato possibile ottenere un intervallo di copertura dell’area interessata di 1-5 giorni. La risoluzione media risultante di 4-5 giorni è sufficiente per le operazioni generali degli IAS, le quali sono basate su cicli settimanali.
Con DEMETER è stato possibile ottenere diversi risultati dai dati dell’EO. Vengono distinte tre differenti categorie di variabili:

• parametri geometrici e spaziali delle fronde: Fraction of Photosynthetically Active Radiation (FPAR), Leaf Area Index (LAI), Crop Coefficient (Kc)
• parametri di gestione dell’irrigazione
• parametri relativi allo status dell’acqua, quali il contenuto di acqua delle fronde, gli indicatori della pressione dell’acqua, l’evapotraspirazione (ET) e la percentuale evaporativa.

DEMETER è stato ispirato dagli utenti ed orientato dalla politica. La presenza di utenti nazionali e locali come membri del team, insieme ad istituzioni accademiche e ad aziende, ha favorito il superamento del gap tra ricerca e pratica nell’uso delle EO nella gestione dell’acqua.
DEMETER è legato a standard globali e a politiche dell’EU attraverso rapporti con personale della FAO e del Directorates of Agriculture and Environment della Commissione Europea, i quali sono membri dell’Advisory Board del progetto.

Risultati

Il progetto Demeter ha permesso un tempestivo contributo alle azioni interrelate di crescita della produttività dell’acqua, migliorando lo sviluppo rurale e favorendo l’agricoltura sostenibile, obiettivo rilevante per:

• le direttive sul consumo dell’acqua,
• le politiche agricole comuni,
• le politiche di sviluppo rurale.

I benefici ottenuti sono:

• razionalizzazione del consumo delle risorse idriche
• monitoraggio maggiormente dettagliato delle colture e dell’irrigazione
• miglioramento della qualità, quantità, tempo e spesa per le informazioni sul fabbisogno di acqua dei raccolti.

Tecnologie applicate:

• GIS
• Remote Sensing
• Dispositivi Wireless integrati.

Progetto realizzato da MESTOR snc. Risultati e competenze trasferite a IES Solutions.