Nueva herramienta utiliza datos satelitales para combatir la mosca del olivo

En una conferencia reciente celebrada en la Agencia Espacial Europea en Frascati, Italia, los investigadores exhibido una herramienta que puede ayudar a combatir y prevenir mosca de la fruta de olivo infestaciones en la cara de cambio climático.

El proyecto nace de la integración de los ciclos biológicos del olivo y de la mosca del olivo con datos satelitales relevantes.

"“Deberíamos considerar este proyecto como una nueva contribución a los esfuerzos actuales de control de plagas”, dijo Luigi Ponti, investigador de la Agencia Nacional Italiana para Nuevas Tecnologías, Energía y Desarrollo Económico Sostenible. Olive Oil Times.

Una fuente crucial de datos para el proyecto proviene de las observaciones satelitales realizadas utilizando sensores espectroscópicos de imágenes de resolución moderada (MODIS) instalados a bordo de dos satélites de la NASA, Terra y Aqua.

En las últimas dos décadas, estos sensores han medido varias variables de superficie, como los índices de vegetación, al tiempo que han proporcionado datos altamente fiables sobre la temperatura de la superficie terrestre.

"“Midieron la temperatura de la superficie desde el espacio con resolución temporal diaria, capturando también temperaturas máximas y mínimas diarias aproximadas gracias a sus tiempos de sobrevuelo”, dijo Ponti. 

Una investigación previa de Markus Neteler, fundador de Mundialis, una empresa alemana socia en el proyecto, ideó un método para extraer datos de temperatura de las observaciones satelitales.

Además, se desarrolló una metodología basada en estadística e información espacial para llenar los vacíos causados ​​por la cobertura de nubes, ya que los sensores MODIS no pueden ver a través de las nubes.

La investigación presentada por Ponti y sus colegas tuvo como objetivo vincular este amplio conjunto de datos a un índice de vegetación derivado de MODIS conocido como Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI).

El NDVI de MODIS mide la cantidad de vegetación verde en la superficie terrestre y proporciona información sobre la cobertura terrestre a lo largo del año. Esta información puede utilizarse para enriquecer los datos de temperatura obtenidos por los satélites MODIS.

La eficacia de este enfoque se basa en una investigación anterior realizada por un equipo de científicos israelíes que desarrollaron un método para calibrar las temperaturas de la superficie terrestre derivadas de MODIS utilizando datos NDVI.

"Instalaron termómetros dentro de las copas de los olivos y descubrieron que la temperatura derivada de los satélites MODIS, una vez corregida utilizando MODIS NDVI, estimaba la temperatura de las copas mejor que la estación meteorológica más cercana”, dijo Ponti.

Gracias a estos datos es posible estimar la temperatura que experimenta tanto la planta como la mosca del olivo.

"Si queremos un impacto agrícola real, necesitamos observar lo que sucede día a día, porque así es como funcionan las plantas y los organismos que interactúan con ellas”, señaló Ponti.

La necesidad de disponer de información altamente precisa sobre los agroecosistemas condujo al desarrollo del modelo demográfico de base fisiológica del agroecosistema del olivo en colaboración con el consorcio científico sin ánimo de lucro CASAS Global.

El resultado del modelo es una representación biológica detallada y realista de los ciclos de vida del olivo y de la mosca del olivo, incluidas sus interacciones.

Este tipo de modelización, que combina un enfoque de arriba hacia abajo (utilizando datos satelitales) con un enfoque de abajo hacia arriba (mecanismos biológicos), supera las limitaciones de ambos y proporciona una poderosa herramienta para el análisis estratégico en la gestión agrícola.

La combinación de observaciones satelitales, modelos biológicos y herramientas de información geográfica de código abierto permite a los investigadores visualizar y analizar la dinámica con una resolución temporal (diaria) y espacial (250 metros) sin precedentes.

"Para la planta, el modelo simula las poblaciones de hojas, ramas y raíces. Con el mismo modelo base, simula el nacimiento, el crecimiento, el envejecimiento y la muerte de los órganos de la planta o las etapas del insecto», explicó Ponti.

"“Por eso utilizamos el mismo modelo para describir tanto los insectos como las plantas en nuestro sistema olivo-mosca del olivo”, añadió.

Para la planta, el recurso principal es la energía de la radiación solar, junto con los nutrientes y el agua del suelo. Para la mosca, el recurso es la planta de la que se alimenta: cuántas aceitunas encuentra para poner huevos. Sus tasas vitales (crecimiento, reproducción) dependen de la disponibilidad de aceitunas.

"“Esto le da a los modelos un grado de realismo biológico, porque están limitados por las limitaciones de recursos del mundo real que enfrentan los organismos”, dijo Ponti.

"Si la mosca no encuentra aceitunas, entra en reposo reproductivo, como en la naturaleza. Por lo tanto, no es una herramienta para... "“No se puede predecir con exactitud una infestación, pero sí se puede saber si, en determinadas condiciones, el entorno es adecuado para ella”, explicó.

"No puedes decirlo "La mosca llegará mañana, pero puedes decir "“Esta zona actualmente tiene condiciones que favorecerían el desarrollo de las moscas”, añadió Ponti.

Al igual que los pronósticos meteorológicos, los pronósticos biológicos son complejos. El pronóstico meteorológico en sí mismo se considera poco fiable más allá de un breve período de unos tres días.

"Aun así, utilizamos datos meteorológicos como entrada para nuestros modelos biológicos, por lo que la incertidumbre aumenta”, dijo Ponti. "“Lo que añaden nuestros modelos es información estratégica”. 

Los pronósticos pueden indicar cuándo actuar, pero no pueden decirnos por qué sucede algo ni cómo prepararnos de manera más efectiva en un clima cambiante.

"“Eso requiere comprender los mecanismos y la dinámica del campo”, dijo Ponti. "Esa es la cuestión: si la mosca del olivo es una plaga clave, ¿cómo podemos gestionarla mejor a nivel económico y operativo, especialmente en un contexto de cambio climático, donde las suposiciones sobre el clima están obsoletas y las consiguientes reglas de gestión pueden ya no aplicarse? 

"“Lo demostramos claramente en nuestro trabajo en Andalucía”, añadió. "Por ejemplo, en algunas zonas, hay No hay suficientes horas de descanso Ya no se puede inducir la floración en los olivos. En zonas más cálidas, la población de moscas se mantiene por debajo del umbral debido a las altas temperaturas que se acercan o superan su tolerancia térmica. 

El uso de información climática y vegetacional más precisa puede ayudar a los responsables de las políticas a reformular las estrategias de control de plagas.

Las intervenciones y políticas específicas de cada región, como las de Andalucía, donde las organizaciones de control integrado supervisan y prescriben tratamientos, se basan en el análisis de datos pasados.

"Por ejemplo, el monitoreo tradicionalmente podría comenzar en mayo, pero si los inviernos son más cálidos, puede ser más útil comenzar antes”, dijo Ponti.

La mosca del olivo presenta un rápido crecimiento poblacional, está estrechamente sincronizada con el ciclo de vida del olivo y puede reproducirse durante todo el año siempre que el olivo y el clima sean propicios. Esto la convierte en una plaga importante para los olivos en todo el mundo.

"“Si no se monitorea y controla a tiempo, se sale de control rápidamente”, dijo Ponti. "Por lo tanto, el mejor enfoque puede ser monitorear incluso durante el "Temporada tranquila, finales de invierno o principios de primavera. Con las tendencias climáticas futuras, ser proactivo será crucial.

A medida que el clima se vuelve cada vez más impredecible y eventos extremos se vuelven más comunes, hasta el punto de que ya no son excepcionales, y las instituciones agrícolas encuentran cada vez más difícil planificar servicios de protección efectivos.

"“Esta herramienta de modelado le brinda una visión realista de lo que está sucediendo en el campo, algo que nunca podría obtenerse mediante observaciones de campo a esta escala y durante esta duración”, dijo Ponti.

"“En Apulia, simulamos 20 años de dinámica de olivos y moscas en una escala de tiempo diaria con una resolución de 250 metros para cientos de miles de ubicaciones, gracias a la computación en la nube proporcionada por el socio italiano Recube”, añadió.

"Obtener el mismo tipo de datos a partir de observaciones de campo sería simplemente imposible. Este tipo de sistema proporciona esa información a nivel de campo prácticamente de forma gratuita —continuó Ponti—.

Dado que el clima afecta a las plantas y a los insectos de manera diferente, sus interacciones y su equilibrio cambian.

"Es importante saberlo. Se podrían simular diferentes escenarios de manejo, como una intervención temprana, y evaluar su beneficio”, dijo Ponti.

"No se pueden realizar diez años de pruebas de campo en toda Apulia. Pero este modelo permite hacerlo prácticamente en minutos», añadió. "“Por lo tanto, si bien no está pensado para realizar pronósticos a corto plazo, ya que eso requeriría datos biológicos y climáticos perfectamente detallados en tiempo real, es excelente para describir y planificar estratégicamente”.

Los satélites Aqua y Terra de la NASA están a punto de ser desmantelados. Por ello, los investigadores ya están trabajando en el uso de otros satélites, como los lanzados por Eumetsat y la Agencia Espacial Europea, que incorporan sensores similares.

La nueva generación de satélites Sentinel de la agencia tiene una alta resolución espacial y puede observar las temperaturas de la superficie.

"Pero actualmente no tienen resolución temporal diaria, aunque hay planes para alcanzarla en futuras misiones Sentinel”, dijo Ponti.

"“Eso significa que no pueden proporcionar las temperaturas máximas y mínimas diarias, que son cruciales para los ritmos circadianos, los ciclos naturales que regulan la vida en la Tierra”, explicó.

Los datos climáticos derivados por satélite y de otro tipo, combinados con la inteligencia de modelos demográficos basados ​​en la fisiología, pueden resultar cruciales en los próximos años, no solo para los olivares, sino para muchos cultivos que los investigadores ya han estudiado.

El proyecto se llevó a cabo en el marco del proyecto TEBAKA y se basa en la infraestructura TIC desarrollada por el proyecto Med-Gold, ambos financiados por la Unión Europea.

Para que estos datos orienten la estrategia, las instituciones públicas y las organizaciones regionales deben tomar medidas.

""Lo que falta son los recursos de investigación y de proyectos para respaldar la computación en la nube necesaria, manteniendo y ampliando al mismo tiempo la serie temporal del conjunto de datos que utilizamos, que abarca unos 20 años, de 2003 a 2023. Es un período largo y valioso", dijo Ponti.

"El cambio climático no es algo que ocurrirá a finales de siglo. Es algo que está ocurriendo ahora mismo”, concluyó. "“Los análisis estadísticos de lo que ocurrió en el pasado en una zona determinada son una gran herramienta, pero ya no son suficientes, porque el clima está cambiando rápidamente”.