Agricultura orientada por dados e IA transforma a gestão da água no Chile

BACIA DO RIO MAIPO, Chile — Sob um sol escaldante em um vale andino assolado pela seca, um agrônomo chileno e um trabalhador rural examinaram o solo úmido de uma cavidade recém-aberta entre fileiras de amendoeiras.

O agrônomo detectou excesso de umidade a cerca de 40 centímetros abaixo da superfície e recomendou ajustar o cronograma de irrigação para melhorar a eficiência da água: duas sessões semanais de 10 horas em vez de um período de 20 horas.

“Idealmente, seria melhor dividir a irrigação em duas sessões e espaçar o tempo entre elas”, disse Pía González ao agricultor.

Felipe Pereira, que administra a fazenda ao pé dos Andes nevados, concordou em agir após a colheita das cerejas em algumas semanas, quando mais trabalhadores estariam disponíveis. González registrou sua recomendação em uma plataforma online usando a tecnologia da Microsoft com centenas de pontos de dados sobre o gráfico — a parte central de uma solução que ajuda os agricultores a decidir como e quando irrigar.

González trabalha na Kilimo, uma plataforma de gestão da água que atua em sete países das Américas — incluindo os EUA, México e Chile —, e que colabora com agricultores para otimizar o uso da água pela agricultura e ajudar empresas a avançar em seus objetivos de segurança hídrica.

Essa ferramenta combina imagens de satélite, dados meteorológicos e do solo, orientações de campo e estimativas de evapotranspiração, que medem a quantidade de água eliminada das plantas e do ambiente para a atmosfera. Ela recomenda níveis semanais de irrigação, permitindo que a equipe monitore os lotes e confirme a economia de água quase em tempo real.

“O objetivo é colocar mais reflexão sobre o pomar — a agricultura de precisão”, explicou Pereira, um jovem gerente agrícola apaixonado por trazer dados e ciência para uma indústria que tem sido, em sua maioria, informal e historicamente não estruturada.

Segundo a Kilimo, a estratégia está funcionando:  o projeto de gestão de irrigação de três anos envolvendo a fazenda de Pereira e outras 10 localidades salvou cerca de 1,7 milhão de metros cúbicos de água na bacia do rio Maipo, uma das vias navegáveis mais estressadas do mundo, que abastece Santiago, a capital do Chile, e o coração agrícola do país.

Uma outra iniciativa de irrigação por gotejamento economizou cerca de 396 mil metros cúbicos, totalizando pouco mais de 2 milhões de metros cúbicos de água — suficiente para abastecer 10 mil residências em Santiago por um ano, segundo a Kilimo. 

Jairo Trad, CEO da Kilimo, chama isso de ganha-ganha: os agricultores reduzem o uso e os custos de água, melhoram as margens e ganham incentivos anuais assim que as economias são verificadas em relação a uma linha base usando metodologias rigorosas. As comunidades se beneficiam da redução do desperdício de água, enquanto a Kilimo garante financiamento para projetos futuros ao demonstrar resultados para parceiros corporativos. Esses, por sua vez, atendem às metas de segurança hídrica com resultados verificados e auditáveis.

“A água para agricultura é essencialmente gratuita … o desafio era dar valor à água”, disse Trad.

Próximo passo: um sistema de monitoramento agêntico

Monitorar, reportar e verificar os resultados da eficiência hídrica é essencial para a Kilimo. Não apenas para fornecer dados confiáveis, mas também para garantir o financiamento necessário para escalar seu modelo de gestão da água em toda a região. Essas operações rodam no Microsoft Azure.

“Para nós, isso é o que mais importa:  medir o impacto”, acrescenta Trad.

A empresa desenvolveu um ecossistema centralizado de relatórios em parceria com a Microsoft, utilizando o Microsoft Foundry para integrar várias ferramentas de IA. Isso inclui modelos do Azure OpenAI Service e três agentes especializados.

Um é para informações gerais de equilíbrio, outro para acompanhamento de projetos e um terceiro para gerenciar dados contratuais por cliente, garantindo confidencialidade e evitando sobreposição de dados. Os agentes permitem que os usuários obtenham respostas consolidadas sem precisar buscar em múltiplas fontes.

A solução também incorpora o Microsoft Document Intelligence para analisar contratos e otimizar processos internos. Um superagente coordenador integra respostas dos três agentes e entrega informações centralizadas ao usuário. Por enquanto, o sistema é usado internamente, mas a Kilimo planeja, em breve, disponibilizá-lo para parceiros financeiros por meio de uma plataforma de relatórios na qual possam acompanhar projetos.

Os projetos de gestão da água do Rio Maipo, criados em parceria com a Microsoft, marcaram um ponto de virada para a empresa, disse Trad. Desde então, a Kilimo garantiu mais de 25 milhões de dólares em contratos para restaurar 1,4 bilhão de pés cúbicos de água — suficiente para preencher mais de 10 mil piscinas olímpicas — em 15 bacias hidrográficas, do Chile aos EUA, transformando tanto a empresa quanto o setor de conservação de água.

Fundada em 2014 por Trad e Juan Carlos Abdala, ambos engenheiros de computação, a Kilimo surgiu das lições aprendidas com uma startup anterior e focou em enfrentar um dos maiores desafios da agricultura: irrigação eficiente e gestão da água.

A bacia do rio Maipo era um alvo ideal: a região enfrenta um risco “extremamente alto” de estresse hídrico, segundo o Instituto de Recursos Mundiais. Ela fornece 80% da água de Santiago, que representa 40% da população e do produto interno bruto (PIB) do Chile. Após 14 anos consecutivos de seca até 2022, segundo o ministério do meio ambiente do país, o aumento das temperaturas médias persiste.

Tecnologia e toque humano

Rosario Gumucio, gerente de projetos da Kilimo no Maipo, explicou que os agricultores tendem a regar demais suas plantações, muitas vezes pecando pelo lado da cautela devido ao baixo custo da água. Os fundadores da Kilimo tiveram uma ideia: usar tecnologia para fornecer recomendações de irrigação aos agricultores e depois medir, monitorar e relatar o uso de água.

Para ajudar os agricultores a gerenciar planos de irrigação, a empresa coleta amostras de terra, imagens de satélite dos lotes a cada 60 horas e dados meteorológicos dos próximos três dias para calcular as taxas de evapotranspiração. Em seguida, emite recomendações precisas de irrigação para garantir que a água disponível no solo permaneça sempre acima de 40%, ou às vezes mais, dependendo da cultura.

Os agricultores recebem planos semanais, mensais e anuais em seus dispositivos, e a  Kilimo monitora o progresso. Se algo der errado, um alerta é enviado e um agrônomo faz um acompanhamento. Em média, os usuários reduziram o uso de água em 15%-20%, segundo a empresa. Os agricultores enviam registros de irrigação regularmente, que a Kilimo verifica por meio de visitas ao campo. A economia de água é medida comparando a irrigação atual por meio da tecnologia da Kilimo com o uso médio de água nos três anos anteriores, ajustando pela precipitação em relação a uma linha base estabelecida. Os agricultores são então recompensados pela irrigação eficaz. A fazenda de Pereira, por exemplo, recebeu US$ 5 mil no ano passado por seus esforços para economizar água.

Os cálculos de irrigação são feitos dentro do Azure Kubernetes Service, um ambiente seguro que ajuda a gerenciar e escalar o software que alimenta as recomendações da Kilimo. Todas as informações — como registros de uso de água e resultados de projetos — são mantidas no Azure Blob Storage, um serviço projetado para armazenar grandes volumes de dados com segurança, facilitando o acesso quando necessário. 

Além dos dados, a interação humana direta é essencial para conquistar a confiança dos agricultores, explicou Gumucio. Agrônomos visitam regularmente fazendas para discutir conselhos sobre irrigação e construir consenso com eles. “Estamos tentando mudar uma prática secular, então empatia e tato são cruciais”, disse ela.

Economia de água e fertilizante

A fazenda de Pereira, Agrícola San José, estende seus pomares de amendoeiras e cerejeiras por um vale exuberante pontilhado de álamos e palmeiras. No passado, os agricultores dependiam de suposições, regando à vista ou simplesmente seguindo o que seus vizinhos faziam, disse ele.

Seis meses após o início do projeto com a Kilimo, Pereira tornou-se administrador da fazenda e logo percebeu que alguns lotes estavam sendo regados em excesso. Um dia, o dono o incentivou a irrigar os campos por um dia inteiro. “Não,” Pereira lhe disse, “Vamos esperar, a evapotranspiração continua baixa”

A eficiência melhorou: em outubro, seus lotes economizaram cerca de 54 mil metros cúbicos de água em comparação com a linha de base, uma mudança acentuada em relação a janeiro, quando o uso havia ultrapassado as metas estabelecidas.

“Muito provavelmente, vamos enfrentar uma seca em breve. A água pode ser barata hoje, mas amanhã pode ser cara”, comentou Pereira. Nas proximidades, aninhado entre colinas áridas, o proprietário e gerente Juan Pablo Correa compartilhou uma experiência semelhante. No passado, ele regava demais seus bosques de nogueiras e limoeiros, principalmente confiando na intuição. Os registros eram mínimos ou inexistentes. Correa inicialmente ficou cético, mas após trabalhar com a Kilimo, o uso de água por hectare durante os meses de pico de irrigação caiu 40%, para menos de 10 mil metros cúbicos de 2022 a 2025.

“Eu implemento as recomendações deles aproximadamente 90% das vezes. [A tecnologia] é um bom complemento”, disse Correa. Ocasionalmente, ele ajusta as sugestões com base na disponibilidade da força de trabalho,   poda inesperada, ou se vê um pedaço de solo incomumente seco.

Juan Ortega, gerente da fazenda Lo Herrera, juntou-se a um programa especializado de irrigação por gotejamento para seus pomares de uvas e ameixas. Por meio dessa iniciativa, a Kilimo ajudou a instalar equipamentos modernos de irrigação por gotejamento, cobrindo metade do custo enquanto reembolsava os agricultores posteriormente por suas contribuições.

Com a instalação do medidor de fluxo da Ortega pela Kilimo, os dados de irrigação são automaticamente adicionados à plataforma de monitoramento para facilitar a verificação da economia de água. Em outubro, o consumo de água de Ortega caiu 85%,representando apenas 906 metros cúbicos por hectare em comparação com o ano anterior.

“Agora uso metade da água disponível da fazenda; antes, eu precisava parar de irrigar”, disse Ortega. Ao misturar fertilizante na água, ele também reduziu o uso de fertilizante em 30%. “Isso é fantástico para nós”, apontou um Ortega alegre. “Estamos economizando muito dinheiro e suprimentos”

Como muitos agricultores da região, Pereira, Correa e Ortega exportam a maior parte de seus produtos para mercados internacionais durante os meses de inverno no hemisfério norte. O Chile é um dos maiores exportadores mundiais de frutas frescas, vendendo cerca de 7,5 bilhões de dólares globalmente em 2024, segundo o governo chileno.

“Exportar fruta é basicamente exportar água, e devemos valorizar cada gota”, afirmou Gumucio.