Sensoriamento remoto e o impacto na irrigação sustentável

A gestão racional de recursos hídricos é uma das prioridades quando se fala de agricultura irrigada no Brasil. Registros da Agência Nacional de Águas (ANA) indicam que o consumo de água resultante dessa prática é cerca de oito vezes maior que o usado para o abastecimento humano. De acordo com o pesquisador da Embrapa, se todos os pivôs centrais atualmente instalados no País fossem ligados simultaneamente, usando água retirada dos mananciais, o volume demandado seria equivalente a toda a vazão do Rio São Francisco.

Mas, na prática, isso não acontece. “Os irrigantes buscam combinar os cultivos com o ciclo das chuvas. Eles também utilizam a preservação de água nas propriedades com o uso de açudes para armazenamento no período de abundância e sistemas de cultivo que reduzem as perdas de água do solo e facilitam a infiltração. Desse modo, sistemas eficientes de irrigação podem inclusive contribuir para a mitigação da deficiência hídrica nos períodos de estiagem”, explica Guimarães.

Segundo ele, o sensoriamento remoto é a ferramenta mais adequada para esses levantamentos e abre caminhos para melhorar a eficiência na gestão dos recursos hídricos e expandir a agricultura irrigada em bases sustentáveis. “Considerando a grande extensão territorial brasileira e a dinâmica e diversidade das áreas irrigadas, é preciso melhorar o nível de entendimento sobre a variabilidade sazonal da disponibilidade hídrica nas bacias hidrográficas. Bem como mensurar a previsão da disponibilidade hídrica nos períodos críticos, a eficiência no uso da água e a determinação das áreas aptas para a expansão da agricultura irrigada no País”, pondera.

“Apesar de o Brasil ter aproximadamente 12% da água doce do planeta, nossa agricultura irrigada corresponde a menos de 2% da área global. Nos países com maiores áreas irrigadas do globo esse número é dez vezes maior que a área brasileira. Nosso clima tem condições térmicas e radiação solar condizentes com a produção agropecuária durante os 365 dias do ano”, diz o pesquisador.

Precisão de imagens de satélite e geração de mosaicos

A pesquisadora Elena Charlotte Landau chama a atenção para a melhoria na precisão desses levantamentos em função da disponibilidade de imagens de satélite e interfaces computacionais. “A plataforma Google Earth Engine (GEE) permite a rápida geração de mosaicos de imagens com o mínimo de nebulosidade cobrindo todo o território nacional. O uso de índices espectrais estabelecendo relações funcionais entre as bandas das imagens contribui expressivamente para a identificação dos equipamentos de irrigação no campo”, relata.

“A disponibilidade de imagens multibandas do satélite da Agência Espacial Europeia (ESA), Missões Sentinel do Programa Copernicus, com revisitas a cada cinco dias, facilita as análises temporais e a exclusão dos impactos ocasionados pela presença de nuvens. A continuidade da série de satélites Landsat com o lançamento do Landsat 9garante o monitoramento terrestre por imagens de satélite de média resolução por cerca de 50 anos ininterruptos”, explica a cientista. O trabalho contou ainda com a contribuição das imagens, gratuitas, do satélite CBERS 4A, com alta resolução espacial para a análise detalhada dos objetos-alvo, nesse caso, os pivôs centrais.

“Vale ressaltar que esse deve ser o único caso no mundo em que imagens com resoluções inferiores a cinco metros (pixel) são disponibilizadas gratuitamente. Embora as funcionalidades do Google Engine já permitam a identificação automática desses equipamentos nas imagens, a combinação dessas técnicas com a inspeção visual permitiu o descarte de pivôs inativos e erros na classificação”, afirma Landau.

Figura 2. Índices espectrais em imagens do satélite Sentinel para o mapeamento de pivôs centrais 

Figura 3. Composição colorida de imagem do satélite CBERS 4A com resolução espacial de 2 metros 

A pesquisadora da Embrapa relata que a possibilidade de identificação de detalhes como o equipamento de irrigação (braço giratório), marcas deixadas pelas rodas no campo e status de uso permitiu a exclusão de cerca de 1.600 equipamentos de irrigação mapeados no levantamento realizado em 2017, no estudo em parceria entre a Embrapa e a ANA.

“As principais mudanças se deram nos estados do Nordeste em função da redução da área irrigada de cana-de-açúcar com o uso de pivôs centrais rebocáveis. Também ocorreram a exclusão de equipamentos inativos ou identificados erroneamente e a inclusão de um maior número de pequenos pivôs centrais em função da melhoria na qualidade das imagens utilizadas no levantamento atual”, conta Landau.

O estudo demonstra que, em geral, as áreas desativadas de irrigação continuam sendo cultivadas na estação das águas e apresentam alta semelhança com as áreas irrigadas nas imagens de satélite. Exceto pela ausência do braço mecânico e das marcas deixadas pelas rodas durante a aplicação da irrigação, condições impraticáveis de discriminação por processos de automação. Situação mais complexa ocorre nos sistemas de pastejos rotacionados com o uso de cerca elétrica com deslocamentos em relação ao eixo central.

“Nesse caso, o sistema pode ou não estar associado à irrigação por pivô central, e a identificação dos equipamentos de irrigação depende da visualização das marcas deixadas no campo pelas rodas do equipamento, uma vez que o braço giratório pode ser confundido com a cerca elétrica na interpretação das imagens de satélite. As imagens de satélite durante o período da estiagem ajudam a identificar as áreas irrigadas em função da resposta espectral diferenciada nos índices de vegetação”, conclui a cientista.