In oktober bezocht een team van FutureWater, Practica en Climate Resilience Research Centre het Syangja district in de Gandaki provincie, Nepal, voor het ‘Smart Sprayer’ project, een haalbaarheidsstudie gefinancierd door het Partners voor Water programma. Het project heeft als doel de water- en voedselzekerheid in Nepal te vergroten door nieuwe slimme irrigatietechnologie te testen en in te zetten.

In het Syangja district, gelegen in het middengebergte van Nepal, zijn kleine boeren afhankelijk van bronnen voor irrigatie in het droge seizoen (november – maart). In deze tijd van het jaar is de waterafvoer uit de bronnen laag en er kan een verdere afname worden verwacht in het licht van de klimaatverandering. Traditionele irrigatiesystemen vereisen een hoge waterdruk of hebben een laag watergebruikrendement. Dit geldt niet alleen voor het district in kwestie, aangezien Nepal een netto-importeur van voedsel is.

Het project onderzoekt de haalbaarheid van de ‘Smart Sprayer’, een systeem dat hardware en software combineert om boeren te helpen voedsel te verbouwen, zelfs onder waterschaarse omstandigheden. Het bestaat uit twee componenten:

  1. De hardware: een lichtgewicht pivot irrigatiesysteem met een diameter van 12 m dat kan werken bij een hydraulische druk van slechts 2 m – veel lager dan traditionele systemen. Door de lage druk en de hoge efficiëntie kan het systeem werken onder omstandigheden met waterschaarste.
  2. Software: ons digitale irrigatieadviestool Croptimal dat gebruik maakt van WAPOR evapotranspiratiegegevens, gewasspecificaties en informatie over het groeistadium om de waterbehoefte van het gewas te berekenen. We vatten al deze gegevens en berekeningen samen in één praktisch SMS-bericht, dat de boeren het aantal minuten adviseert om te irrigeren, zodat ze water besparen en een optimale opbrengst hebben.
De sproeier opgesteld en getest in het veld.
Discussie tussen het projectteam en de gemeente Bheerkot, Syangja.

Door efficiënte irrigatie onder waterschaarse omstandigheden mogelijk te maken, kunnen boeren de productie van gewassen voor de lokale markt verhogen. Dit zal naar verwachting zowel de voedselzekerheid als het levensonderhoud van de boeren verbeteren en de kwetsbaarheid voor klimaatverandering verminderen.

Enkele hoogtepunten van de reis waren: het onderzoeken van de uitdagingen op het gebied van waterzekerheid met een selectie van 10 lokale boeren; het bespreken van de technologie met de gemeenten Putalibazar en Bheerkot; het testen van de sproeier en het installeren van een weerstation voor ground truthing.

Het project is een haalbaarheidsstudie van een jaar, waardoor het consortium snel moet handelen. De volgende stappen zijn het uitplanten van zaailingen (bloemkool en kool); het opzetten van irrigatie door de boer met de Sprayer op basis van SMS-adviezen; het monitoren van de werkzaamheden en gewasprestaties door WUR stagiaire Maaike de Wit; en het ontwikkelen van business cases op het niveau van de boer en de leverancier. Het uiteindelijke doel van het project is om te beoordelen of de ‘Smart Sprayer’ technisch en financieel haalbaar is en een positieve invloed kan hebben op het leven van kleine boeren in Nepal.

I-DIP is gebaseerd op InfoSequia, een geavanceerde toolkit die satellietgegevens, lokale waarnemingen en machine learning integreert om droogtes te monitoren en te voorspellen. Er zal een nieuwe indicator voor flitsdroogte, aangepast aan het Pakistaanse klimaat, worden ontwikkeld en geïntegreerd in het bestaande NDMC-systeem. Het project zal de mogelijkheden voor vroegtijdige waarschuwing verbeteren, de voedsel- en waterzekerheid waarborgen en bijdragen aan de nationale inspanningen voor klimaatadaptatie, waardoor de weg wordt vrijgemaakt voor de uitbreiding van het I-DIP in heel Pakistan.

Naast monitoring zal het I-DIP zijn voorspellingen koppelen aan besluitvormingsinstrumenten. Informatie over de gevolgen zal worden verspreid via nieuwsbrieven en de inFarmer-applicatie (ontwikkeld door WaterSprint), die al op grote schaal wordt gebruikt door boerengemeenschappen. Veldmedewerkers van het Better Cotton Initiative zullen deze kennis vertalen naar praktische richtlijnen voor boeren, zodat ze irrigatiepraktijken kunnen aanpassen, teeltkalenders kunnen bijstellen en potentiële verliezen kunnen beperken. Deze integratie van geavanceerde droogtewetenschap met gevestigde communicatienetwerken zorgt ervoor dat vroegtijdige waarschuwingen worden omgezet in praktische acties in het veld.

Door I-DIP te integreren in het operationele systeem van de NDMC versterkt het project direct de vroegtijdige waarschuwingscapaciteit voor droogte in Pakistan, sluit het aan bij het nationale klimaatbeleid en ondersteunt het de toezeggingen van het land in het kader van de Sustainable Development Goals. Op de lange termijn zal het proefproject naar verwachting de schaalvergroting van I-DIP in heel Pakistan katalyseren, waardoor de autoriteiten de beschikking krijgen over een geavanceerd instrument om te anticiperen op deze extreme gebeurtenissen en ze te beheersen.

Klimaatverandering zal naar verwachting extreme regenval verergeren, waardoor de verouderde afvoersystemen nog meer onder druk komen te staan en het overstromingsrisico toeneemt. Daarnaast bemoeilijken institutionele en juridische uitdagingen een effectief afwateringsbeheer, waaronder versnipperde verantwoordelijkheden en financieringsbeperkingen. Milieuoverwegingen zijn ook van cruciaal belang, aangezien veel afwateringsgebieden grenzen aan kwetsbare ecosystemen, waaronder het Kolkheti National Park en de Colchic Rainforests and Wetlands, die op de Werelderfgoedlijst van UNESCO staan.

Deze beoordeling zal zich richten op het evalueren van de staat en prestaties van de huidige afwateringssystemen in West-Georgië, het potentieel en de haalbaarheid van hun herstel, het analyseren van het landbouwpotentieel van hersteld land, het beoordelen van de gevolgen voor het klimaat en het milieu en het identificeren van juridische en institutionele hiaten. De bevindingen zullen worden gebruikt voor een haalbaarheidsstudie met strategische aanbevelingen voor het herstel en de modernisering van de drainagesystemen om de landbouwproductiviteit, klimaatbestendigheid en ecologische duurzaamheid in West-Georgië te verbeteren.

Nepal biedt een ideale proeftuin vanwege de sterke overheidssteun voor klimaatslimme landbouw, een grote populatie kwetsbare kleine boeren en de actieve betrokkenheid van organisaties zoals het Climate Resilience Research Centre (CRRC) en het International Centre for Integrated Mountain Development (ICIMOD). De resultaten van deze haalbaarheid zullen nationale beleidsdoelstellingen ondersteunen en kunnen worden opgeschaald naar vergelijkbare berggebieden in Zuid-Azië.

Dit project richt zich op het Syangja-district in de provincie Gandaki, dat te kampen heeft met toenemende waterschaarste en onvoorspelbare regenval, met name op bergboerderijen die afhankelijk zijn van bronirrigatie en regenlandbouw. Deze omstandigheden maken traditionele irrigatie onrendabel en creëren een behoefte aan betaalbare en lokaal aanpasbare lagedrukoplossingen. De slimme sproeier combineert praktische hardware met een digitale adviestool om het beperkte watergebruik te optimaliseren: een zuinige innovatie op maat van de behoeften van kleine boeren.

Croptimal combineert gewas-, veld- en irrigatiekenmerken met gegevens van weerstations en satellieten om irrigatieadvies te leveren.

Het project behelst de haalbaarheid van een goedkoop, geïntegreerd irrigatiesysteem “Smart Sprayer”, gebaseerd op Croptimal maar aangepast aan landbouw op hellingen, dat praktisch irrigatieadvies geeft via WhatsApp/SMS. De belangrijkste innovatie is de Smart Sprayer, een door zwaartekracht gevoed micropivot irrigatiesysteem met lage druk dat wordt gecombineerd met een op maat gemaakte slimme irrigatietool. Het digitale platform levert dagelijks gegevensgestuurd irrigatieadvies aan de telefoons van boeren. Samen bieden ze een schaalbaar en kosteneffectief pakket voor nauwkeurig en efficiënt watergebruik op afgelegen boerderijen in heuvels.

Het hoofddoel is het verbeteren van de waterzekerheid en landbouwproductiviteit van kleine boeren in het middengebergte tijdens het droge seizoen in Nepal. Meer specifiek gaat het erom de technische, economische en sociale haalbaarheid aan te tonen van een lagedrukirrigatieoplossing in combinatie met irrigatieadvies op basis van teledetectiedata en weersvoorspellingen. Dit omvat marktonderzoek en de ontwikkeling van business cases voor zowel boeren als lokale leveranciers.

De Croptimal-app is beschikbaar via Croptimal.app. Neem contact met ons op als u meer informatie wilt of een eigen account wilt aanvragen.

Video: Croptimal – Smart Irrigation Advice Powered by Data

 

FutureWater heeft, in samenwerking met de Universiteit Utrecht, richtlijnen gepubliceerd genaamd Guidelines for Glacio-hydrological Modelling in High Mountain Asia. Het rapport biedt een gestructureerde aanpak voor het ontwikkelen van gletsjerhydrologische modellen in bergomgevingen met weinig gegevens, gebaseerd op zowel praktische ervaring als wetenschappelijke vooruitgang.

Hooggebergte-Azië herbergt ’s werelds grootste ijs- en sneeuwreserves buiten de poolgebieden en speelt een belangrijke rol als waterbron voor de belangrijkste riviersystemen in Azië, waar meer dan een miljard mensen van leven. Door de veranderende gletsjers en sneeuwbedekking als gevolg van de opwarming van de aarde verschuift de beschikbaarheid van water tussen de seizoenen en neemt het risico op overstromingen en droogte toe. Het begrijpen en modelleren van deze dynamiek is essentieel voor het beheer van toekomstige waterbronnen. De richtlijnen zijn gericht op het SPHY-model (Spatial Processes in HYdrology) en presenteren best practices voor het opzetten, kalibreren en valideren van modellen. Ze bieden stapsgewijze procedures om klimaateffectbeoordelingen te ondersteunen en het beheer van watervoorraden in door gletsjers en sneeuw gedomineerde stroomgebieden te versterken.

De richtlijnen zijn opgesteld als onderdeel van het project Development of a Glacio-Hydrological Model and Integrated Water Resources Management Plan for the Uttarakhand Subbasin, in opdracht van het Zwitserse Agentschap voor Ontwikkeling en Samenwerking (SDC) in het kader van het programma Strengthening Climate Change Adaptation in Himalayas (SCA-Himalayas). Uitgevoerd tussen 2021 en 2023 door een consortium van FutureWater, de Universiteit Utrecht, de Universiteit van Genève en het Energy and Resources Institute (TERI) in India. Het project gebruikte het Bhagirathi-bekken in het noorden van India als casestudy om de modelbenadering te illustreren.