L’investigador Xavier Álvarez, de l’ESEIAAT de la UPC, crea un sistema amb IA que calcula en tres minuts el balanç de CO2 de finques rurals

El professor de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeries Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT) de la Universitat Politècnica de Catalunya – Barcelona Tech (UPC) i investigador del grup CatMech Xavier, Àlvarez del Castillo, juntament amb el seu equip de recerca, ha creat un sistema informàtic tant per a telèfons cel·lulars com per a ordinadors que calcula en tres minuts les emissions i la capacitat d’absorció de C0₂ de finques agrícoles i boscos. El programari s’emmarca en el projecte AGRIXELS, coordinat per Intelligence Data Sciebcue and artificial Intellegence research Group(IDEAI-UPC) amb la col.laboració d’Agrotech-UPC, finançat pel Ministeri per a la transformació Digital i de la Funció Pública del govern d’Espanya

A partir d’ara, els pagesos i els propietaris de finques rurals i boscos de tot el món compten amb un eina còmoda, molt senzilla d’utilitzar, molt eficaç i ràpida que calcula en tres minuts el balanç de COde les seves propietats, és a dir, la diferencia entre el que emeten i absorbeixen les seves finques o els seus boscos. Es tracta d’un sistema creat per l’investigador Xavier Álvarez del grup de recerca CatMech de la UPC i professor de l’ESEIAAT que es pot utilitzar tant en telèfons mòbils com en ordinadors.

Aquest programari funciona gràcies a metodologies de machine learning i intel·ligència artificial. L’usuari que vulgui saber si el balanç de CO₂ de la seva finca és positiu o negatiu, és a dir, la quantitat de CO que absorbeix i emet mes a mes, o fins i tot projectar l’evolució a curt i llarg termini, tants anys que es vulgui, només ha de seleccionar digitalment la seva finca amb un geolocalitzador gratuït i introduir dades bàsiques de les característiques biològiques de la seva terra, com ara percentatge d’argilla, fems, tipus de cultiu, etc.

El sistema pren dades satel·litals no només de l’espectre visible sinó també altres bandes espectrals com ara espectrometria infraroja propera, d’ona curta i ultraviolada, que permeten modelar variables ecològiques com són els índexs de vegetació, biomassa, activitat fotosintètica que es relaciones amb els fluxos de carboni

A més, el programa inclou bases de dades climàtiques sobre temperatures, humitat relativa, o humitat del terreny. També bases de dades històriques procedents de 900 torres de fluxos de carboni que hi ha al món, instal·lacions instrumentades que mesuren sobre terreny intercanvis verticals de CO, vapor d’aigua i energia entre la superfície i l’atmosfera mitjançant la tècnica anomenada eddy coviarance, que analitza la correlació entre les fluctuacions ràpides de vent vertical i les concentracions de gas.

Segons explica Xavier Álvarez “Amb les dades satel·litals i les bases de dades generem un codi de machine learning que entrenem amb les dades procedents de les torres de flux i que permet fer càlculs de precisió de flux de CO₂ de qualsevol finca agrícola i forestal del planeta. Igualment, els satèl·lits mesuren la radiació solar que emeten les bandes espectrals dels minerals que hi ha al terra com si fossin la seva signatura. A partir de la seva signatura podem esbrinar el contingut d’argila o arena, textura del sol, matèria orgànica superficial, humitat superficial i altres variables.”

I és que el programa no només calcula de manera exacta les emissions i absorcions de COde la finca, sinó que les mostra en historiogrames o gràfiques els dotze mesos de l’any. D’altra banda, el sistema que ha creat l’investigador de la UPC a Terrassa mostra també la quantitat de matèria orgànica inerta, la que és degradable, la resistent, la provocada per l’activitat microbiana o per humificació. Aquesta informació resulta molt també útil als edafòlegs, que són els científics que estudien el sol des del punt de vista físic, químic i biològic.

Igualment, ofereix a l’usuari dades de precipitació i de temperatura, amb la qual cosa pot establir relacions entre el rendiment de la finca i la meteorologia. Xavier Álvarez està segur de que “amb aquesta eina que hem creat, única al món, els agricultors i els propietaris de finques rurals ara tenen la possibilitat d’augmentar els seus ingressos perquè compten amb una eina objectiva gràcies a la qual poden certificar la capacitat d’absorció de CO₂ i entrar així al mercat internacional d’emissions. Això els hi reportarà mes ingressos que, sumats a la producció de les seves explotacions agrícoles, transformaran la finca en un bon negoci. Per tant, serà una motivació més per tal què els mes joves no fugin del camp i fixar població als entorns rurals.”

Però, com podrà entrar un agricultor al mercat de bonus de carboni gràcies a Agrixels?

Segons Xavier Alvarez, “ El propietari enregistra la informació de les tones per any que absorbeix la seva finca en un estàndard internacional de mercat voluntari, com ara Verra o Gold Standard. Prèviament, un verificador independent, com per exemple Boureu Veritas, AENOR ó TUV SUD, hauran auditat les dades i emetran un valor de crèdits de carboni de la finca per un any. Els crèdits s’inscriuen en un registre internacional de l’estàndard elegit i amb ells entra al mercat de bonus de carboni, amb preus que podrien oscil·lar entre els 40€ i els 100€ per tona de CO₂ anual”

La direcció del gabinet científic del govern d’Espanya va rebre recentment a La Moncloa, al professor de l’ESEIAAT per interessar-s’hi per aquesta aplicació, que pot generar un canvi important tant en les economies dels agricultors com en les estratègies de lluita contra el canvi climàtic, actualment molt centrades en fer disminuir les emissions, però no tant en absorbir-les.

El projecte Agrixels

AGRIXELS és una iniciativa de digitalització i dades per al sector agroalimentari impulsada des de la UPC que cerca desenvolupar un estàndard d'informació agrària interoperable orientat a serveis basats en Intel·ligència Artificial (IA) L'objectiu principal d'AGRIXELS és crear un ecosistema de dades agroalimentàries estructurat i compartible que permeti integrar informació heterogènia (clima, sòls, cultius, sanitat, empremta de carboni, etc.) per millorar la presa de decisions, optimitzar recursos i fomentar la sostenibilitat mediambiental i climàtica de les explotacions agrícoles. Agrixels és un projecte coordinat per Intelligence Data Sciebcue and artificial Intellegence Research Group(IDEAI-UPC) amb la col.laboració d’Agrotech-UPC, finançat pel Ministeri per a la transformació Digital i de la Funció Pública del govern d’Espanya