La agricultura moderna se enfrenta a desafíos cada vez más complejos, magnificados por el cambio climático y la necesidad apremiante de garantizar la seguridad alimentaria.
En este escenario la tecnología se erige como una herramienta indispensable. Y en México el Instituto Politécnico Nacional (IPN) se posiciona a la vanguardia con el proyecto “LOSRUSAT: El logro de la sustentabilidad rural a través de la aplicación de tecnología satelital”, una iniciativa que demuestra cómo la ciencia y la colaboración internacional pueden transformar el sector agrícola.
Bajo la coordinación del investigador Alejandro Monsiváis Huertero, de la ESIME unidad Ticomán, LOSRUSAT utiliza una combinación de tecnología satelital, sensores que operan en el espectro de las microondas, algoritmos físico-matemáticos y muestreos en campo para monitorear la humedad del suelo.
Este monitoreo es crucial porque, como señala Monsiváis Huertero, es “costoso conformar equipos de trabajo para medir la humedad en el suelo en cada zona agrícola”.
La tecnología satelital, en contraste, ofrece una “visión más amplia y el trabajo se realiza de forma más rápida y con mucha precisión”. Los sensores de microondas son particularmente efectivos, ya que pueden penetrar la cobertura vegetal para alcanzar el suelo y medir la emisividad, un parámetro clave que permite estimar la cantidad de agua presente.
El proyecto es fruto de una colaboración internacional iniciada en 2014 con la NASA y las Agencias Espaciales de Canadá y México. Esta alianza incluyó la participación del equipo politécnico en los experimentos de validación para la misión SMAP (Soil Moisture Active-Passive), un satélite diseñado específicamente para la estimación global de la humedad del suelo. Esta experiencia fue complementada con la capacitación de científicos del IPN en Iowa, Estados Unidos, por especialistas de la NASA en 2016, fortaleciendo sus capacidades en el monitoreo y validación de datos satelitales.
Uno de los motores de LOSRUSAT es la evidente alteración de los patrones climáticos. El doctor Monsiváis hace énfasis en señalar que si bien la cantidad global de agua en el suelo se mantiene, los patrones de lluvia han cambiado drásticamente, con precipitaciones atemporales o sequías intensas. Estos fenómenos impactan directamente los ciclos de crecimiento de los cultivos, pudiendo generar condiciones de siembra inadecuadas por falta de humedad o el ahogamiento de plantas por exceso de agua.
Ante esta realidad, los productores se ven obligados a adaptarse, explorando nuevos ciclos de crecimiento y variedades de semillas más resilientes. LOSRUSAT busca empoderar a estos productores proporcionándoles la información necesaria para una toma de decisiones informada y así garantizar la sustentabilidad alimentaria y contribuir a programas como Sembrando Vida, alineándose con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la ONU.
Parámetros específicos
La implementación de la tecnología satelital se ha llevado a cabo en zonas clave de la agricultura mexicana. En 2018 la primera fase se realizó en Huamantla, Tlaxcala, una importante zona de producción de maíz, trabajando en cinco campos con distintos tipos de suelo durante todo el ciclo de crecimiento de la planta. Los resultados fueron validados por expertos de la NASA, dando luz verde a la replicación del experimento en 2019 en la misma región y posteriormente en los valles centrales de Oaxaca, áreas con alta dependencia de la producción agrícola.
Estos levantamientos de campo son fundamentales para calibrar los parámetros satelitales específicos para la región mexicana. Mientras que las agencias espaciales suelen usar parámetros estandarizados que generalizan las condiciones (aplicando los mismos valores para países en latitudes similares), mediante sus experimentos el IPN logra afinar estos algoritmos para que funcionen adecuadamente en el contexto local.
Adicionalmente, el equipo del IPN desarrolló algoritmos para inferir las condiciones de humedad en zonas de mayor profundidad (hasta un metro, la zona de raíces) a partir de la capa superior del suelo, información crucial para determinar el momento óptimo de siembra y gestionar la disponibilidad de agua durante las etapas avanzadas del cultivo.
La visión a futuro del proyecto es la creación de una Red de Monitoreo de la Humedad del Suelo en México, similar a las ya existentes en países desarrollados como Estados Unidos y Canadá. Actualmente, el equipo ha instalado cinco estaciones de monitoreo en Oaxaca, recolectando datos durante tres años y evidenciando ya los efectos de los cambios en los patrones de lluvia en la región.
En última instancia, LOSRUSAT es un testimonio del compromiso del IPN con la sociedad. Al integrar múltiples disciplinas —desde la Aeronáutica y la Computación hasta la Geofísica y la Robótica— y aplicar soluciones tecnológicas avanzadas, el proyecto no solo optimiza la producción agrícola, sino que también fomenta la resiliencia ante el cambio climático y fortalece la seguridad alimentaria en México. Como concluye el científico Monsiváis, “proyectos como este vale la pena mantener e impulsar por su impacto social, como el legado que deja el Politécnico a través de sus científicos”.
La tecnología satelital reduce costos en agricultura
El uso de imágenes satelitales en la agricultura, como lo demostró Global Textile en Uzbekistán, ha permitido una notable reducción de costes y una mejora en la eficiencia. Al implementar esta tecnología la empresa logró analizar con precisión de hasta un metro más de doce mil hectáreas de cultivo de algodón, reduciendo el tiempo de análisis de un campo de 100 hectáreas de una jornada laboral completa a solo 10-15 minutos para un agrónomo. Este avance se tradujo en una disminución de los costes de cultivo de entre 10 y 15%, incluyendo un aumento en el rendimiento del algodón.