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Tecnología satelital como herramienta para una agricultura más eficiente y sostenible

Herramientas Digitales

Automatización y Robotización

Los especialistas del Foro Económico Mundial prevén que los costes de esta tecnología disminuirán entre un 25 % y un 50 % para 2030, favoreciendo así el acceso a los agricultores

Campos de cultivo vistos por vía satélite

Plataforma Tierra
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11 January 2024

La tecnología satelital ha avanzado mucho en los últimos años, y la aplicabilidad de estas innovaciones a otros sectores se ha extendido. Las aplicaciones basadas en satélites podrían beneficiar particularmente a la agricultura.
Se espera que, para 2030, la agricultura experimente una transformación exponencial gracias al uso continuo y avanzado de datos de teledetección.
El uso de tecnología satelital podría identificar la amenaza de las plagas antes, reducir la necesidad de insumos como fertilizantes y aumentar el rendimiento general de los cultivos.
El monitoreo constante de cultivos mediante estos datos ofrece información valiosa para mejorar la calidad, eficiencia y toma de decisiones en el sector agrícola.

La tecnología satelital, ya al día de hoy, está promoviendo la transformación de la operación de diversos sectores y no para de desarrollarse. Pero quizás sea en la agricultura donde el impacto se está sintiendo con mayor fuerza, ya que el sector tiene el potencial de transformar sus prácticas exponencialmente hasta 2030.

El monitoreo estable de cultivos utilizando datos de teledetección proporciona información poderosa para la planificación y mejoras significativas de la calidad, eficiencia y excelencia técnica para la toma de decisiones en el sector agrícola

Las opciones más convencionales, ya sean las imágenes espaciales gratuitas o datos meteorológicos, han servido para ciertas necesidades y han potencializado el empleo de inteligencias artificiales aplicadas a la agricultura.

Esta alta capacidad de recopilación de datos impulsó el desarrollo de muchos modelos que mejoran y optimizan el manejo de los cultivos, aportando información especializada y con capacidades predictiva.

La tecnología satelital promueve una actuación temprana frente a situaciones no deseadas, aportando soluciones a medida

Según el informe Space Applications in Agriculture, de McKinsey y el Foro Económico Mundial, la identificación de plagas en etapa inicial mediante imágenes satelitales ópticas e hiperespectrales, si se aplica a escala, podría ayudar a salvar hasta 800 millones de toneladas de cultivos al año.

Según la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura), las pérdidas agrícolas asociadas a plagas pueden llegar hasta el 40 % del total de la producción, y con el avance del calentamiento global estas situaciones son cada vez más comunes.

De igual manera, la implementación de tecnología satelitales promovería la reducción de la necesidad de insumos externos (como pesticidas y fertilizantes), pudiendo evitar hasta 50 millones de toneladas de emisiones de CO₂ por año.

Mientras que la reducción del uso de agua podría llegar a variar entre un 5 % y un 10 %, utilizando riegos basados en satélites. El 10 % de la reducción representaría un ahorro de hasta 2.800 millones de litros de agua dulce al año.

Teniendo en cuenta que el sector agrícola es un emisor global clave de gases de efecto invernadero (GEI) y consume cerca de dos tercios del agua dulce mundial, la posibilidad de reducción de estas cifras son muy significativas.

Estos beneficios ambientales también generan impactos económicos representativos para el sector. Además de la reducción del uso de agua, la reducción del desperdicio de alimentos podría representar hasta 150.000 millones de euros adicionales anualmente para los productores.

Según un análisis de datos de la FAO, la reducción de costes de insumos externos puede llegar al 5 %, lo que representaría la reducción de 7.000 millones de euros para los productores.

La tecnología satelital aplicada en agricultura

Los satélites ofrecen ventajas a escala y eliminan la necesidad de grandes operaciones terrestres, además de poder abarcar grandes área geográficas.

A medida que la resolución de las imágenes de satélites mejoran y los costos bajan, estas herramientas satelitales podrían convertirse en una parte fundamental para el sector

La disminución del costo de estas imágenes de alta o muy alta resolución es esencial para la implementación de la tecnología, ya que ofrecen información de calidad, a la vez que son económicamente viables.

En este sentido, según datos del Foro Económico Mundial, se proyecta que estos costes disminuirán entre un 25 % y un 50 % para 2030, llevando a precios mucho más competitivos y atractivos para los agricultores.

Estas innovaciones han impulsado métodos de análisis avanzados que proporcionan información sobre el terreno, así como la influencia del clima, las posibles enfermedades y plagas, y la necesidad de aporte inteligente de insumos externos.

A continuación, se describen los principales beneficios de la aplicación de la tecnología satelital en la agricultura:

Estimación del rendimiento: emplea datos y análisis satelitales con el fin de crear modelos precisos y específicos para cada región y tipo de cultivo, haciendo estimaciones de la producción. Este enfoque busca cuantificar y anticipar las fluctuaciones en los precios de los cultivos, así como la posibilidad de alinear estratégicamente la logística con las zonas de cosecha.
Gestión de la cadena de suministro global: la tecnología satelital se utiliza para rastrear y monitorear el movimiento de productos agrícolas en todo el mundo. Esta información es vital para optimizar la cadena de suministro, garantizar la entrega oportuna y reducir el desperdicio de alimentos.
Optimización del rendimiento: la aplicación de datos satelitales facilita el análisis avanzado para detectar irregularidades en los cultivos dentro de cada parcela, proporcionando información para implementar medidas y operaciones que optimizan la producción por hectárea. Se puede determinar el índice de vegetación que permite monitorear la salud de los cultivos sin necesidad de acudir al campo.
Agricultura de precisión: las imágenes satelitales y las tecnologías de detección remota permiten a los agricultores monitorear sus campos con alta precisión y resolución. Promueve la excelencia en uso de recursos con prácticas agrícolas eficientes.
Reforzar prácticas sostenibles: emplea datos satelitales para contribuir a la disminución de emisiones, reducir el uso de agua y uso de fertilizantes, así como promover prácticas regenerativas y sostenibles.
Gestión de desastres: la capacidad de predecir, verificar y mitigar los daños causados por desastres naturales utilizando satélites para vigilar de manera remota las condiciones previas y posteriores de sequías, incendios e inundaciones, creando modelos cada vez más precisos.
Seguros y evaluación de riesgos: las imágenes y control satelital posibilitan una evaluación de riesgos más precisa a la hora de contratar un seguro agrario, ajustándose a las condiciones reales de los agricultores.
Monitoreo continuo y autonomía: la posibilidad de utilizar la conectividad satelital en regiones remotas con limitada cobertura de banda ancha móvil, ampliando la conectividad en todos los territorios, así como la capacidad de monitoreo.

La recopilación de datos claves y precisos son esenciales para respaldar decisiones informadas sobre el manejo de los cultivos.

Con la creciente dependencia de los datos, las imágenes satelitales de alta resolución son cada vez más utilizadas como fuente de información confiable para la agricultura de precisión.

Las imágenes de satélite capturan la luz reflejada en los campos agrícolas, y los cultivos reflejan firmas espectrales específicas según las diferentes etapas de la temporada, que sirven como base de datos para conocer la salud e indicar anomalías en el ciclo de crecimiento.

Si la vegetación pierde vitalidad o presenta daños, se identifica un cambio en la cantidad de luz reflejada. Esos cambios se pueden detectar y mapear, lo que ayuda a los agricultores a orientar la acciones, determinar el tratamiento y optimizar los insumos para esas áreas específicas, evitando mayores repercusiones negativas.

Asimismo, los índices de vegetación calculados a partir de imágenes históricas sirven para determinar los factores responsables para la variación de la productividad de los cultivos en determinados periodos.

Las características geográficas, como la topografía o las propiedades del suelo, afectan a la productividad, y las imágenes satelitales mejoran la planificación y las prácticas agrícolas

Construir un historial de imágenes satelitales ayuda a los productores agrícolas a diseñar estrategias de siembra de acuerdo a la productividad histórica y a cada zona según las características del suelo.

Los índices espectrales derivados de las imágenes de campos describen los efectos combinados y las interacciones del tipo de suelo, cruzando información como el contenido de materia orgánica y la humedad del suelo para posibilitar una estimación más precisa de la necesidad de aporte de agua u otro insumo externo para los cultivos.

De manera general, las lecturas de suelo más oscuras pueden indicar una mayor retención de nutrientes y humedad, mientras que las regiones claras pueden sugerir áreas que necesitan fertilización, aunque existan mucho índices tanto para la salud de la planta como del suelo.

El uso de imágenes satelitales puede ayudar a detectar problemas en los cultivos tan pronto como se detecte la primera planta afectada, permitiendo a los agricultores saber exactamente cuándo y dónde actuar.

Por ejemplo, las variaciones climáticas imprevistas, como una primavera húmeda o seca, pueden afectar el desarrollo de los cultivos y alterar los periodos durante los cuales es probable que se produzcan infestaciones de plagas o brotes de enfermedades.

El monitoreo puede mejorar el análisis de salud por cultivo posibilitando la toma de decisiones más oportunas e informadas

Seguros y evaluación de riesgos

Por otro lado, la aplicación de imágenes satelitales para los cultivos agrícolas tiene un peso adicional a la hora de la contratación de seguros agrarios, ya que estos datos pueden reflejarse en la reducción de los costes de dichos seguros.

Los seguros agrarios son instrumentos financieros diseñados para proteger a los agricultores y productores agropecuarios contra pérdidas económicas derivadas de eventos imprevistos que puedan afectar a sus cultivos o actividades agrícolas. Estos eventos pueden incluir condiciones climáticas adversas, enfermedades de cultivos, inundaciones, sequías o heladas, entre otros.

Los datos satelitales pueden integrarse en los planes de seguros agrarios, lo que permite una evaluación de riesgos más robusta, cruzando mucha información sobre los cultivos y el territorio, ofreciendo informes mucho más precisos.

Los agricultores pueden acceder a coberturas de seguro basadas en las condiciones reales y específicas de cada caso, y las aseguradoras pueden responder de manera más efectiva a los reclamos utilizando evidencia obtenida por satélite.

Existen muchas empresa que ofrecen imágenes satelitales de alta precisión. A continuación, se detallarán algunas de ellas.

Casos de éxito

Agricolus

Agricolus es una empresa innovadora que trabaja en el sector de la agricultura inteligente. Fue fundada en Perugia, Umbría, en el “corazón verde” de Italia, y tiene como objetivo apoyar a todos los actores de la cadena agroalimentaria con herramientas digitales.

Ofrece imágenes multiespectrales a agricultores de cuatro satélites: Sentinel-2, Landsat 8, Planetscope y Sky Sat.

Las imágenes obtenidas tienen una resolución espacial de pocos metros

Landsat 8 proporciona datos con una resolución espacial de 30 metros, mientras que Sentinel-2 de 10, 20 o 60 metros (según la banda), Planetscope de 3 metros y SkySat de tan solo 1 metro.

Por otro lado, al utilizar las imágenes de satélites es posible determinar:

Índices de vigor: utiliza valores de la reflectancia de la vegetación para determinar la salud (NDVI), evaluar las condiciones de desarrollo de la vegetación en las etapas de emergencia y tempranas de desarrollo (SAVI), y estima el área foliar de las plantas (LAI).
Índices de clorofila: identifica áreas cloróticas dentro del campo (TCARI/OSAVI), analiza la salud de las plantas ya desarrolladas (WDRVI y GNDVI).
Índices de estrés hídrico: evalúa el contenido de agua de la vegetación y del suelo (NDMI).
Uso optimizado de fertilizantes y plaguicidas: utilizando los mapas de prescripción es posible conocer las zonas que necesitan de aporte de insumos, así como las cantidades.
Modelos de predicción: utiliza tanto datos específicos de la parcela como datos meteorológicos, hídricos y de la salud de la planta para predecir los rendimientos.

Planet

Planet es el proveedor de imágenes satelitales a nivel mundial. La empresa fue fundada en 2010 por tres científicos de la NASA, y actualmente cuenta con más 200 satélites propios en operación.

Han colaborado con diversas otras empresas para lograr prácticas más sostenibles y respetuosas con el medio ambiente. De las cuales se detallarán algunas a continuación.

En colaboración con Syngenta, han lanzado una herramienta para promover practicas más eficaces para luchar contra nematodos nocivos, que generan pérdidas de 150.000 millones de dólares anuales de cultivos.

La solución llamada Nema Digital posibilita diagnosticar daños y estrés causados por nematodos parasitarios de plantas en cultivos de soja.

Por otro lado, ofrecen la solución Manna Irrigation Intelligence, que ofrece servicios de predicción inteligente para el riego de campos agrícolas en colaboración con la empresa Manna. Se trata de un riego personalizado, inteligente y asequible, que permite la toma decisiones optimizadas y más eficientes, reduciendo el consumo de agua hasta un 20 %.

AirBus

La empresa AirBus es una líder mundial en el sector aeroespacial, con aplicación en sectores más allá de la construcción de aviones.

En lo que se refiere a la agricultura, cuenta con la solución Verde que utiliza la plataforma One Atlas para recopilar imágenes satelitales con aplicabilidades en:

Agricultura de precisión: optimización del rendimiento y racionalización de insumos externos para promover practicas más sostenibles.
Seguros y agricultura financiera: cuenta con el Índice de Producción de Pasto (GPI, por sus siglas en inglés), se trata de una herramienta para proteger a los ganaderos contra la escasez de rendimiento forrajero, que cuenta con una estimación fiable y continua del crecimiento del césped, comparando promedios históricos. Es importante comentar que el GPI es el único índice subvencionado por la Unión Europea.
Agricultura institucional: herramienta para la confirmación agilizada de la atribución de subvenciones rurales, además de mejorar las estadísticas agrícolas, y fomentar las prácticas agrícolas sostenibles.

Graniot

La empresa Graniot, ofrece imágenes satelitales de muy alta resolución, específicamente para cultivos leñosos, que tecnologías anteriores de menor resolución no eran capaz de obtener.

La solución, Agrosat Sharing ofrece imágenes con precisiones de 50x50 cm y 30x30 cm por píxel, que permiten identificar árboles, cuantificarlos y clasificarlos tanto por dimensión, como por su estado de salud.

En palabras de la compañía, la solución promueve el acceso a imágenes de muy alta resolución para áreas determinadas con costes más bajos que los practicados en el mercado, con el objetivo de democratizar el uso de esta tecnología.