A agricultura inteligente começa a dar frutos
A Universidade de Bona mostra em que áreas os drones, os robôs e a IA já são rentáveis atualmente
A utilização de robôs, drones e ferramentas de IA na agricultura já está a dar frutos em 42 por cento das terras cultiváveis do mundo. Esta percentagem poderá aumentar para 50 por cento nos próximos 20 anos e chegar aos 75 por cento se todos os países tornassem as regulamentações ambientais mais rigorosas. Se todos os países flexibilizassem as suas regulamentações, esse valor cairia para 31%. Estas são as principais conclusões de um estudo internacional liderado pela Universidade de Bona, o primeiro a estimar a rentabilidade da agricultura inteligente a nível mundial. Além disso, a agricultura de alta tecnologia revela-se frequentemente rentável precisamente em regiões do mundo que enfrentam problemas ambientais, como o stress hídrico e a fertilização excessiva.
Os resultados do estudo foram publicados na revista PNAS.
As explorações agrícolas europeias e norte-americanas estão a transformar-se cada vez mais em empresas de alta tecnologia: os drones detetam infestações de pragas e enviam os seus dados para a maquinaria agrícola, que, por sua vez, pulveriza pesticidas em áreas específicas; os robôs removem as ervas daninhas antes que estas possam causar problemas; e os sistemas de irrigação monitorizam a humidade do solo e regam as raízes apenas onde a água é necessária. «Estas tecnologias de agricultura inteligente têm o potencial de tornar a produção agrícola mais sustentável e amiga do ambiente», explica o professor David Wuepper, da Universidade de Bona.
No entanto, Wuepper também sabe que a transição para tecnologias de agricultura inteligente pode não fazer sentido do ponto de vista económico para todas as explorações agrícolas, pelo menos a curto prazo, porque não são baratas — para além dos conhecimentos especializados necessários para as implementar. Existe também uma variação significativa nas condições locais, desde os custos de mão-de-obra e as regulamentações ambientais até à disponibilidade de formação. «Por isso, queríamos saber onde é que a agricultura de precisão compensa particularmente em termos económicos», afirma Shahrear Roman, doutorando no grupo de investigação de Wuepper.
Os resultados do seu estudo, publicados na PNAS, mostram que a agricultura inteligente já compensa em 42 por cento das terras cultiváveis do mundo. No entanto, a rentabilidade destas tecnologias está distribuída de forma desigual a nível mundial.
A rentabilidade da agricultura inteligente está distribuída de forma desigual a nível mundial
O benefício económico é maior em áreas onde os níveis de rendimento e de escolaridade são elevados, os campos são grandes e as regulamentações ambientais são rigorosas, como na Europa Ocidental, no Canadá, nos EUA e na Austrália. Uma das razões é que nessas regiões do mundo costuma aplicar-se grandes quantidades de fertilizantes e pesticidas. «Assim, é possível poupar dinheiro aplicando estes produtos apenas onde são realmente necessários», afirma Roman. Além disso, como a mão-de-obra também custa mais nestes locais, faz todo o sentido recorrer a maquinaria e robôs.
Em contrapartida, o potencial da agricultura inteligente é atualmente limitado nos países da África Subsariana. «Isto deve-se, em parte, ao facto de as tecnologias disponíveis serem pouco adequadas à agricultura de pequena escala», salienta Wuepper, que também é membro tanto da Área de Investigação Transdisciplinar (TRA) «Futuros Sustentáveis» como do Cluster de Excelência PhenoRob. «De momento, o equipamento está a ser desenvolvido com foco em operações de grande dimensão e intensivas em capital na América do Norte e na Europa. No futuro, a investigação e o desenvolvimento agrícolas deverão intensificar a procura de soluções que sejam uma opção sensata também para as pequenas explorações agrícolas.»
Um mapa mundial para cinco tecnologias
Para o seu estudo, os investigadores começaram por analisar em que partes do mundo as tecnologias de agricultura inteligente já estão a ser utilizadas. Quase não existem bases de dados que registem esta informação de forma sistemática. «Por isso, escrevemos a mais de 8 000 especialistas em agricultura inteligente em todo o mundo, perguntando-lhes se conheciam locais na sua área onde estas tecnologias já estivessem a ser utilizadas de forma rentável», explica Roman. Os investigadores também vasculharam a literatura científica para encontrar explorações agrícolas que já estivessem a utilizar métodos de agricultura de precisão.
Isto proporcionou aos investigadores uma lista de mais de 4 000 locais onde já se utilizam sistemas de irrigação inteligentes, robôs de remoção de ervas daninhas ou análises baseadas em drones. Em seguida, utilizaram algoritmos de aprendizagem automática para investigar quais as condições subjacentes que favorecem a transição para a agricultura inteligente.
Uma forte governação ambiental anda de mãos dadas com uma adoção mais rápida
«Descobrimos que a agricultura inteligente já compensa onde a governação ambiental é mais forte. É, de longe, o indicador mais importante nos nossos modelos», afirma Roman.
«Partindo destas conclusões, extrapolámos como a utilização de tecnologias de agricultura inteligente poderá evoluir no futuro em cada região», explica Wuepper. Os investigadores também tiveram em conta as previsões de desenvolvimento económico regional nos seus modelos, produzindo, por fim, um mapa mundial que ilustra onde a agricultura de precisão tem maior potencial. Além disso, dividiram os resultados por categoria tecnológica: sistemas de irrigação autónomos; robôs de remoção de ervas daninhas; drones e outras abordagens que mapeiam os campos e identificam onde é necessário intervir; maquinaria que decide autonomamente a quantidade de fertilizante ou pesticida a aplicar; e sistemas de orientação por GPS que mantêm as máquinas em trajetórias precisas e evitam sobreposições.
O estudo também identifica onde a agricultura inteligente poderia trazer maiores benefícios ambientais, mostrando onde as tecnologias são rentáveis e onde os problemas que podem resolver são mais graves. Por exemplo, os sistemas de irrigação inteligentes são frequentemente rentáveis precisamente nas regiões que enfrentam cada vez mais problemas de escassez de água.
«Os benefícios ecológicos e económicos andam frequentemente de mãos dadas. Mas não surgem por si só: sem políticas, a maior parte dos ganhos ambientais fica por concretizar», conclui Wuepper.
Instituições participantes e financiamento
A Universidade de Bona, a ETH de Zurique e a Universidade da Califórnia, em Berkeley (EUA), participaram no estudo, que foi financiado pela Fundação Alemã de Investigação (DFG) no âmbito do Cluster de Excelência PhenoRob (EXC 2070, 390732324), bem como pelo Conselho Europeu de Investigação (Subvenção 101075824).
O Clúster de Excelência PhenoRob na Universidade de Bona
O objetivo do PhenoRob é alcançar uma transformação sustentável e impulsionada pela tecnologia na agricultura. Tal transformação reveste-se da máxima importância para a Alemanha e para o mundo inteiro. Este Cluster de Excelência centra-se no desenvolvimento de sistemas de cultivo inovadores e sustentáveis e no avanço de novas tecnologias, tais como a robótica, a IA e a fenotipagem baseada em sensores, para a produção eficiente em termos de recursos de alimentos vegetais. Equipas interdisciplinares estão a estudar novas abordagens para reduzir a emissão de poluentes para o ambiente, explorar o potencial da automatização agrícola e encontrar soluções de vanguarda para os sistemas agrícolas na Alemanha. Integrado na Faculdade de Ciências Agrárias, Nutricionais e de Engenharia, este Cluster de Excelência de renome internacional, criado em 2019, representa a «Agricultura 4.0». O PhenoRob já deu origem a vários produtos prontos para o mercado.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
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