El sistema informàtic dissenyat per l’equip liderat per Xavier Álvarez del Castillo, professor de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeries Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT) i investigador del Centre Avançat de Tecnologies Mecàniques (CATMech) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), s’emmarca en el projecte Agrixels, liderat per l'Intelligent Data Science and Artificial Intelligence Research Center (IDEAI) de la UPC amb la col·laboració d'Agrotech-UPC i finançat pel Ministeri per a la Transformació Digital i de la Funció Pública.

Es tracta d’una nova eina al servei de pagesos i propietaris de finques rurals i boscos, que de manera còmoda, senzilla i eficaç permet calcular en tres minuts el balanç de CO₂  de les propietats, és a dir, la diferència entre el que emeten i absorbeixen els terrenys.

El sistema, que es pot fer servir tant en telèfons mòbils com en ordinadors, funciona a partir de tecnologies de machine learning i intel·ligència artificial. A més de calcular el balanç d’emissions de CO₂, el sistema permet projectar l’evolució de les emissions a curt i llarg termini, tants anys com es vulgui. Per això, només cal seleccionar digitalment la finca amb un geolocalitzador gratuït i introduir dades bàsiques de les característiques biològiques del terra, com ara el percentatge d’argila, la quantitat de fems, els tipus de cultius conreats, etc.

El programari informàtic pren dades satel·litàries, 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 o l’activitat fotosintètica que es relaciona amb els fluxos de carboni.

A més, el sistema inclou bases de dades climàtiques sobre temperatures, humitat relativa o humitat del terreny. També conté 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 CO₂, 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·litàries i les bases de dades generem un codi de machine learning 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 a terra com si fossin la seva signatura. Així podem saber el contingut d’argila o arena, la textura del sòl, la matèria orgànica superficial, la humitat superficial i altres variables.”

El programari no només calcula de manera exacta les emissions i absorcions de CO₂ de la finca, sinó que les mostra en historiogrames o gràfiques els dotze mesos de l’any. D’altra banda, l’aplicació 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 també molt útil als edafòlegs, científics que estudien el sòl des del punt de vista físic, químic i biològic.

Igualment, el sistema ofereix dades de precipitació i de temperatura, amb la qual cosa es poden establir relacions entre el rendiment de la finca i la meteorologia. Xavier Álvarez constata que “amb aquesta aplicació, única al món, els agricultors i els propietaris de finques rurals 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 reportarà més 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 evitar la despoblació dels entorns rurals, sobretot per part dels joves.”

Tal com explica Xavier Álvarez, l’agricultor es podria beneficiar del mercat de crèdits de carboni, ja que “pot certificar la informació de les tones per any que absorbeix la seva finca a través d’un òrgan verificador independent, que emetrà un valor de crèdits de carboni de la finca per un any. Els crèdits s’inscriuen en un registre internacional i entren en el mercat de crèdits de carboni, en què altres empreses o entitats poden adquirir aquests crèdits amb preus que podrien oscil·lar entre els 40 i els 100 euros per tona de CO₂ anual.”

El gabinet científic del Govern espanyol ha mostrat el seu interès en l’aplicació arran d’una reunió amb el professor Xavier Álvarez, en què es va presentar el projecte. La implementació d’aquesta tecnologia pot generar un canvi important tant en les economies dels agricultors com en les estratègies de lluita contra el canvi climàtic, actualment molt centrades a fer disminuir les emissions, però no tant a 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. 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 l'IDEAI-UPC amb la col·laboració d'Agrotech-UPC i finançat pel Ministeri per a la Transformació Digital i de la Funció Pública, el programa Next Generation de la Unió Europea i el Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia del Gobierno de España. S’emmarca en el projecte UPCxels, l’Espai de Dades multisectorial impulsat per l'IDEAI-UPC per facilitar que entitats públiques i privades puguin compartir dades de manera segura, neutral i interoperable, de manera que es puguin creuar, analitzar i convertir en serveis útils (IA, monitoratge, informes...), de cara a millorar la innovació i la digitalització.

Agrixels és un projecte coordinat per l'IDEAI-UPC amb la col·laboració d'Agrotech-UPC i finançat pel Ministeri per a la Transformació Digital i de la Funció Pública, el programa Next Generation de la Unió Europea i el Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia del Gobierno de España. S’emmarca en el projecte UPCxels, l’Espai de Dades multisectorial impulsat per l'IDEAI-UPC per facilitar que entitats públiques i privades puguin compartir dades de manera segura, neutral i interoperable, de manera que es puguin creuar, analitzar i convertir en serveis útils (IA, monitoratge, informes...), de cara a millorar la innovació i la digitalització