Aaron Boone “Els efectes meteorològics de l’escalfament són un començament avançat de l’augment de l’estrès tèrmic, que poden requerir canvis com ara plantes més ben adaptades”
Parlem amb l’investigador Aaron Boone, que el vam entrevistar en el dossier tècnic 121 “Agricultura de precisió: aplicacions al reg. Casos pràctics.”.
Aaron Boone ha estudiat i treballat en els camps de la meteorologia i de la hidrologia des de principis de la dècada de 1990, i s’ha centrat principalment en la interacció terra-atmosfera, en la modelització dels processos de la superfície continental i en la hidrometeorologia. Després d’un període de cinc anys a la NASA, es va traslladar a Météo-France, on va fer la seva tesi doctoral. La seva recerca s'ha orientat al desenvolupament d’un model de transferència sòl-vegetació-atmosfera, que s’utilitza en diverses aplicacions. La línia del seu treball més recent és la millora de la representació dels processos semiàrids i l’antropització en models de superfície terrestre, i se centra a les comarques de Lleida, on ha liderat la fase intensiva de la campanya de camp internacional LIAISE durant l’estiu del 2021.. Parlem amb l’investigador, que el vam entrevistar en el dossier tècnic 121 “Agricultura de precisió: aplicacions al reg. Casos pràctics.”.
Fa molts anys que estudieu les interaccions sòl-atmosfera. A què es refereix exactament? I quina utilitat tenen els estudis que dirigiu sobre aquest tema?
La superfície terrestre i l’atmosfera estan vinculades per intercanvis turbulents de massa (especialment vapor d’aigua a través de l’evaporació i carboni a través de la fotosíntesi i la respiració de les plantes), calor, i radiació (la reflexió i l’absorció de la radiació solar incident i l’efecte net de la pèrdua d’energia per la superfície deguda a la radiació d’ona llarga emesa per la superfície i rebuda per l’atmosfera). Aquests estudis requereixen aportacions dels camps de l’agronomia, la meteorologia (sobretot pel que fa a la capa límit atmosfèrica superficial), la fisiologia vegetal i les ciències hidrològiques. En les últimes dècades, les dades de teledetecció (des de satèl·lits o plataformes aeroportades) han adquirit un paper cada vegada més important a l’hora d’ampliar el nostre coneixement tant a escala de parcel·la com a escala de camp, regional i fins i tot global.
L’objectiu d’aquests estudis és millorar la nostra comprensió dels processos que acabo d’esmentar i dels efectes que tenen en els cicles de l’energia i de l’aigua (fent el seguiment del cabal, les pèrdues, els guanys i l’emmagatzematge d’energia i aigua en el sistema terrestre), la qual cosa, al seu torn, ens pot ajudar a millorar les prediccions, especialment pel que fa a possibles canvis en el sistema terrestre. I, com a investigadors, la principal eina que tenim per fer prediccions són els models de base física, que sumen tot el nostre coneixement científic sobre aquests processos i constitueixen una eina increïblement útil a l’hora d’informar-nos, probabilísticament, sobre l’estat futur dels nostres recursos hídrics.
Les observacions climàtiques mostren un escalfament global, i diferents estudis preveuen per als pròxims anys un augment de la temperatura de l’aire i una disminució de les precipitacions. Ens ho hem de creure? A quins llocs s’esdevindria això principalment? Per què? Com pot afectar l’agricultura?
La sèrie d’informes més recents del Grup Intergovernamental d’Experts sobre el Canvi Climàtic (GIECC, o IPCC per la sigla en anglès), que són d’accés públic, ofereixen una gran quantitat de dades sobre aquests aspectes i es poden considerar com la principal referència sobre aquest tema. Dit això, l’aclaparador consens de la comunitat científica internacional i dels experts en climatologia és que les temperatures estan augmentant a un ritme alarmant, cosa ben fàcil de comprovar si es miren els registres de la temperatura de l’aire a llarg termini a tot el món, i molts altres efectes relacionats (com ara el ràpid desglaç de les glaceres arreu del món, etc.). També és important distingir entre clima i temps: el temps es refereix a les variacions normals dels períodes relativament càlids i freds, humits i secs que experimentem diàriament. Aquestes variacions, és clar, continuaran amb el canvi climàtic. Però el que s’espera és que, a causa del canvi climàtic, la freqüència i la intensitat dels esdeveniments extrems, com ara la sequera, les onades de calor i les pluges extremes, augmentin a mesura que augmenten les temperatures. En els darrers anys, hi ha molta gent a Espanya i França que sense ser científics s’han adonat d’aquests esdeveniments.
La predicció climàtica es basa en gran part en mètodes estadístics per quantificar la incertesa que envolta les prediccions, i resulta que el fet d’utilitzar les prediccions de molts dels models climàtics més avançats ens ajuda a millorar les nostres prediccions i a calcular la incertesa relacionada en les prediccions. La intensitat dels canvis previstos varia geogràficament, i s’espera que els impactes siguin més importants en unes zones que en unes altres, i en diferents moments del futur (és a dir, algunes zones rebran impactes més greus abans, altres rebran els principals impactes més tard, etc.).
Actualment, el que consensuen aquests models és que la zona nord-est d’Espanya, un dels graners essencials d’Europa, estarà sotmesa a un escalfament i assecament entre mitjans i finals d’aquest segle, el grau dels quals dependrà en gran mesura de les emissions de gasos amb efecte d’hivernacle. Alguns dels principals efectes meteorològics de l’escalfament són un començament avançat de la temporada de creixement i un augment de l’estrès tèrmic: aquests impactes poden requerir canvis en els tipus de cultivars, és a dir, plantes més ben adaptades. Que hi hagi menys precipitacions implica, en primer lloc, que caldrà més irrigació, però a més aquest problema es pot veure agreujat per una disminució de les nevades i les precipitacions a les capçaleres de determinades conques, per exemple la de l’Ebre. Hi ha molts més efectes, com ara la possible proliferació d’insectes no autòctons i d’espècies vegetals invasores, tema en què no soc expert però del qual també es parla en els informes del GIECC.
I nosaltres (la societat), què podem fer per mitigar els efectes del canvi climàtic?
Sembla que cal preveure estratègies tant de mitigació (principalment reduir les emissions de gasos amb efecte d’hivernacle) com d’adaptació (augmentar l’emmagatzematge d’aigua o l’optimització de l’ús de l’aigua, seleccionar cultivars d’espècies que siguin més resistents a la calor i a la sequera). Ambdues estratègies requereixen accions per part dels agricultors individuals, dels decisors regionals i, finalment, dels polítics nacionals.
Un dels temes que estudieu són els efectes de la interacció entre l’agricultura de regadiu i l’agricultura de secà sobre la capa límit atmosfèrica (ABL per la sigla en anglès) i com això pot afectar els models actuals utilitzats per fer les prediccions meteorològiques. Per què això afecta els models meteorològics?
El principal impacte de les zones irrigades sobre els intercanvis entre la terra i l’atmosfera segons els models és un augment de l’evaporació a la superfície terrestre, la qual cosa fa que es produeixi un refredament de la superfície terrestre i de l’atmosfera inferior (la capa límit) en comparació amb una zona no irrigada. Aquest fet, al seu torn, pot provocar canvis, a escala local i també a escala regional, en la nuvolositat, en el vent, en la sensació tèrmica, etc (la temperatura i la humitat de l’aire que experimentem) i possiblement en els patrons de pluja a l’estiu. Tots aquests aspectes són importants a l’hora de fer previsions meteorològiques. En els models climàtics, l’aigua per al reg l’han de proveir els aqüífers, els embassaments o els rius, de manera que hi ha una connexió entre aquests. Així, l’augment de les superfícies irrigades pot afectar el cicle d’aigua previst pel model en disminuir l’aigua (assecament) dels embassaments: això permet una millor predicció de l’impacte que tindrà l’augment de les zones de regadiu sobre els recursos hídrics futurs.
Heu liderat el projecte francès HILIAISE dins de la missió internacional LIAISE. Durant l’estiu del 2021, aquest projecte va recollir dades en diversos àmbits de la zona:
-Quin era l’objectiu d’aquest projecte?
L’objectiu general de LIAISE és millorar la comprensió de les interaccions terra-atmosfera-hidrologia en una zona semiàrida caracteritzada per una forta heterogeneïtat de la superfície deguda als contrastos entre el paisatge natural i l’agricultura intensiva.
-Des del punt de vista atmosfèric, què observeu en una zona com el Pla d’Urgell, on hi ha una interacció entre els camps de regadiu amb diferents sistemes i les terres de secà?
Se sap que és possible que la irrigació afecti les característiques de la capa límit atmosfèrica local (ABL per la sigla en anglès), i que, com a conseqüència, es modifiquin les condicions atmosfèriques properes a la superfície i els núvols al vent de les zones irrigades, i es pugui modificar el reciclatge de la precipitació (precipitació que s’evapora i es precipita localment).
-Des del punt de vista de l’aplicació, què aportaran els resultats de LIAISE a la societat en general i als agricultors i als gestors de l’aigua de reg en particular?
La manca d’observacions coherents i àmplies ha impedit entendre l’impacte de l’antropització i fer-ne la representació en models. La comarca del Pla d’Urgell ha estat triada per al projecte i per a la campanya de camp LIAISE perquè té una gran importància socioeconòmica, és gran i té una irrigació intensiva: ens sembla que representa allò que, com més va, més zones del món seran en el futur. El que esperem és poder oferir als agricultors i als gestors de l’aigua informació sobre els efectes previsibles que tindrà el canvi climàtic respecte de les necessitats futures d’aigua i sobre la mena de canvis que pot experimentar el clima local i regional (per tal d’ajudar-los a preparar millor cultivars eficients i estratègies d’ús de l’aigua perquè s’adaptin millor).
-Quins són els següents passos del projecte LIAISE?
Està en marxa el processament de dades de la campanya de camp i les dades s’aniran introduint contínuament a la base de dades de LIAISE. Aquestes dades constituiran la base de nombrosos projectes i iniciatives de modelització internacionals, el resultat final dels quals ha de ser una predicció millorada. D’altra banda, les dades també poden ajudar a millorar la recuperació de variables relacionades amb la hidrologia: com a mínim són dos els projectes finançats per l’Agència Espacial Europea que tenen previst utilitzar el conjunt de dades obtingudes per millorar el nostre coneixement sobre l’impacte de la irrigació aigües avall per part de les agències de gestió de l’aigua. Finalment, hi ha prevista una sèrie d’accions divulgatives a les comarques de Lleida. Durant la campanya, es van fer presentacions per a grups locals relacionats amb la viticultura i es van oferir classes a un institut d’educació secundària (que va tenir l’amabilitat d’acollir les sessions informatives de previsió de LIAISE) sobre les interaccions terra-superfície, en què es van posar en relleu els objectius i resultats de la campanya LIAISE. De cara al 2022, hi ha previstes activitats divulgatives més completes liderades per l’IRTA, juntament amb el primer taller internacional LIAISE posterior a la campanya a les comarques de Lleida.
“El principal impacte de les zones irrigades sobre els intercanvis entre la terra i l’atmosfera segons els models és un augment de l’evaporació a la superfície terrestre, la qual cosa fa que es produeixi un refredament de la superfície terrestre i de l’atmosfera inferior (la capa límit) en comparació amb una zona no irrigada. Aquest fet, al seu torn, pot provocar canvis, a escala local i també a escala regional, en la nuvolositat, en el vent, en la sensació tèrmica, etc.”
Pregunta oberta o opinió. Podeu explicar el que vulgueu o afegir més preguntes. Endavant...
Vull expressar el meu agraïment a totes les parts espanyoles participants per haver fet d’aquesta campanya un èxit rotund. Estem agraïts especialment a la UIB, l’SMC, l’Observatori de l’Ebre, la UB i l’IRTA per haver acollit reunions i jornades, per haver establert connexions amb organismes locals responsables d’aigües, parcs i explotacions, per haver aportat dades i donat suport a les campanyes (inclòs l’accés als llocs) i, sobretot, per la seva expertesa. També donem les gràcies a SAF-Sampling, que va oferir els serveis perquè la campanya es desenvolupés sense obstacles. Finalment, vull manifestar el meu reconeixement als gestors de l’estany d’Ivars, als propietaris i als agricultors dels nombrosos llocs on es van instal·lar els instruments: han estat l’eix vertebrador de la campanya. Els nostres col·legues internacionals i jo mateix desitgem que les col·laboracions continuïn els pròxims anys.
Entrevista publicada en el dossier tècnic 121 “Agricultura de precisió: aplicacions al reg. Casos pràctics.”