MSc studenten van Wageningen Universiteit (WUR) hebben de mogelijkheid om in hun masterprogramma’s als consultant te werken aan problemen uit de praktijk. Dit jaar hebben vier studenten van verschillende masteropleidingen onderzoek gedaan en nieuwe oplossingen ontwikkeld voor het werk van FutureWater in het BUCRA project in Egypte.

BUCRA is een door RvO gesponsord project waarin FutureWater, de Netherlands African Business Council, Witteveen Bos, Delphy, SkillEd, Sanable, Mozare3 en Buzoor samenwerken om nieuwe paden te vinden voor klimaatslimme landbouw in de bovenste Nijldelta. Als onderdeel van het project ontwikkelt FutureWater haar gewasadviestool Croptimal verder.

Croptimal geeft advies over de geschiktheid van gewassen op basis van met teledetectie verkregen weer- en bodemgegevens. De tool kan zowel kleine boeren van dienst zijn met veldspecifiek gewasadvies als beleidsmakers met regionale landbouwplanning. Twee belangrijke uitdagingen voor de ontwikkeling van Croptimal zijn de integratie van betrouwbare seizoensgebonden weersvoorspellingen en de integratie van klimaatprojecties op lange termijn.

Met steeds grilligere weerpatronen kunnen boeren steeds minder vertrouwen op hun historische ervaring om het juiste gewas voor het volgende seizoen te selecteren. Seizoensvoorspellingen helpen boeren om gewassen te selecteren die het best geschikt zijn voor de omstandigheden van het komende seizoen binnen een veranderend klimaat. Seizoensvoorspellingen zijn echter niet direct beschikbaar en moeten vaak worden afgestemd op specifieke regio’s. De WUR-studenten onderzochten de beste beschikbare seizoensvoorspellingsproducten, corrigeerden vervolgens de meest geschikte dataset op basis van historische waarnemingen voor Egypte en integreerden de hele workflow in de Croptimal-tool. Het onderzoek van de studenten en de integratie van seizoensvoorspellingen kunnen boeren in de Nijldelta helpen om hun gewasselectie aan te passen aan ongewoon warme of droge seizoenen, die helaas steeds vaker voorkomen.

Het tweede deel van het project bestond uit het integreren van multi-decadale klimaatvoorspellingen in Croptimal, waardoor de tool veranderde in een beleidsadviesplatform. Het doel was om regiobrede geschiktheidskaarten voor gewassen te maken voor verschillende klimaatprojecties. De studenten onderzochten eerst de best beschikbare dataset voor dit project. Vervolgens ontwierpen ze een webkaartapplicatie die de geschiktheid van gewassen voor verschillende klimaatscenario’s kan visualiseren. Voor het ontwerp keken ze niet alleen naar de technische haalbaarheid, maar maakten ze gebruik van inzichten uit de communicatiewetenschap en ontwerpfilosofie om een applicatie te ontwikkelen die gemakkelijk te gebruiken is en de belangrijkste inzichten overtuigend overbrengt op niet-technische belanghebbenden. De webkaart zal beleidsmakers helpen om de effecten van klimaatverandering op de voedselproductie beter te begrijpen en de regionale en temporele trends voor deze effecten te visualiseren.

De studenten hebben niet alleen belangrijk en nuttig werk bijgedragen aan het BUCRA-project, maar hun vindingrijkheid en creativiteit hebben FutureWater ook geholpen bij het verkennen van nieuwe wegen voor haar Croptimal-tool. Hun bijdrage zal een blijvend onderdeel vormen van BUCRA’s werk om boeren in de Nijldelta te helpen zich aan te passen aan een steeds veranderend klimaat.

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.

Het project behelst de haalbaarheid van een goedkoop, geïntegreerd irrigatiesysteem “Smart Sprayer”, gebaseerd op SOSIA 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.

SOSIA combineert gewas-, veld- en irrigatiekenmerken met gegevens van weerstations en satellieten om haar irrigatieadviesdienst te leveren

De TU Delft en TAHMO (Trans-African Hydro-Meteorological Observatory) zijn samen met de Nederlandse ambassade in Ghana een project gestart om lokale weergegevens te verbeteren, Ghanese boeren te helpen er bruikbare informatie uit te halen en daarmee een klimaatslimme tuinbouwsector in Ghana te bevorderen. FutureWater ondersteunt het project door onderzoek te doen naar optimale plantdata voor verschillende gewassen die veel in Ghana verbouwd worden, zoals tomaat, aubergines en uien. Het einddoel is om boeren en voorlichters te voorzien van locatie-specifieke informatie over optimale plantdata voor verschillende tuinbouwgewassen.

Onze methodologie is geïnspireerd op Agoungbome et al. (2024) en hun analyse van veilige zaaiperioden in West-Afrika. We zullen drie verschillende benaderingen voor het bepalen van plantdata evalueren: een op regenval gebaseerde strategie die een accumulatie van 20 mm vereist zonder daaropvolgende droge periodes, een agronomische aanzet die opeenvolgende regendagen vereist, en een modelgebaseerd veilig zaai-venster dat data identificeert die ten minste 90% van het maximale potentieel opleveren. We zullen het FAO AquaCrop model gebruiken om de gewasgroei te simuleren onder verschillende plantdata over de afgelopen 30 jaar. Door meer dan honderd verschillende plantdata per jaar te simuleren, kunnen we de effectiviteit van zowel traditionele als weergegevensgestuurde plantstrategieën beoordelen. Bovendien kunnen we beoordelen hoe de optimale plantdata de afgelopen 30 jaar al zijn verschoven als gevolg van klimaatverandering en hoe droogte de optimale plantstrategieën beïnvloedt.

Agoungbome, S. M. D., ten Veldhuis, M.-C., & van de Giesen, N. (2024). Safe Sowing Windows for Smallholder Farmers in West Africa in the Context of Climate Variability. Climate, 12(3), 44. https://doi.org/10.3390/cli12030044

FutureWater en haar RVO Impact Cluster partners bezochten onlangs Egypte voor het Building Unity for Climate Resilient Agriculture (BUCRA) project. Het team beoordeelde de demonstratie boerderij in Qahbunah, een gemeenschap in de noordelijke Nijldelta. Deze boerderij zal fungeren als een pilot voor innovatieve landbouwpraktijken, die het potentieel laat zien voor efficiëntere en klimaatbestendige landbouw.

Tijdens het bezoek heeft het team:

  • De huidige water- en landbouwsystemen onderzocht;
  • Met lokale boeren gesproken over de uitdagingen waar ze voor staan;
  • Oplossingen onderzocht om de bestaansmiddelen op het platteland te verbeteren en klimaatbestendige landbouw te bevorderen.

FutureWater zal twee digitale tools ontwikkelen die boeren realtime irrigatie-(SOSIA) en gewasplantadvies(Croptimal) geven. Door gebruik te maken van de kracht van teledetectie en goedkope open-access datasets, kunnen kleine boeren toegang krijgen tot advies dat normaal gesproken is voorbehouden aan grote commerciële boerderijen. Boeren kunnen deze tools gebruiken om de opbrengst te verbeteren, het waterverbruik te verminderen en zich aan te passen aan een veranderend klimaat.

Het project brengt expertise van zowel Egyptische als Nederlandse partners samen: Witteveen Bos, Delphy, SkillEd, Sanable Group, Land Water Food Consult, Mozare3, Buzoor en NABC. De combinatie van internationale en lokale expertise maakt het project goed gepositioneerd om te werken aan meer klimaatbestendige landbouw in de regio.

Het team ontmoette ook vertegenwoordigers van lokale universiteiten, ministeries en belangrijke organisaties zoals GIZ en WFP om samenwerkingsverbanden te verkennen en te leren van bestaande initiatieven in de regio. Deze gesprekken benadrukten de noodzaak van gecoördineerde actie om de milieuproblemen in het Midden-Oosten aan te pakken. Klimaatverandering, waterschaarste en verzilting bedreigen de voedselproductie, terwijl 55% van de bevolking van Opper-Egypte onder de armoedegrens leeft. Het BUCRA-project wil deze dubbele uitdaging aangaan door veerkrachtige landbouwsystemen te ontwikkelen die zowel het inkomen van huishoudens op het platteland verbeteren als het vermogen om zich aan te passen aan het klimaat vergroten.

Veldbezoek door het BUCRA-team
The BUCRA team interviewing local farmers.
Het BUCRA-team interviewt lokale boeren.

Het BUCRA-project (Building Unity for Climate Resilient Agriculture) richt zich op het versterken van de landbouwresistentie in Qahbunah, een landbouwgemeenschap in de Nijldelta van Egypte. Lokale boeren worden geconfronteerd met uitdagingen zoals waterschaarste, klimaatverandering en versnippering van landbouwgrond, en hebben innovatieve benaderingen nodig om hun levensonderhoud te behouden.

Centraal in BUCRA staan twee geavanceerde tools ontwikkeld door FutureWater: Croptimal en SOSIA, die geavanceerde technologie combineren met lokale kennis om traditionele landbouwpraktijken te transformeren.

Croptimal is een analyse-instrument voor klimaatgevoeligheid dat klimaatprojecties, geospatiale gegevens en landbouwinzichten benut om de geschiktheid van verschillende gewassen te beoordelen onder huidige en toekomstige klimaatscenario’s. Door gebieden en gewassen te identificeren die het meest bestand zijn tegen klimaatstressfactoren zoals hitte, zoutgehalte en waterschaarste, biedt Croptimal boeren datagestuurde aanbevelingen om hun gewaskeuze en plantstrategieën te optimaliseren. Deze tool levert zeer gedetailleerde kaarten en bruikbare adviezen, waardoor boeren hun praktijken kunnen aanpassen aan de uitdagingen van klimaatverandering en tegelijkertijd hun productiviteit kunnen verhogen.

SOSIA (Satellite-based Open-Source Irrigation Advisory) is een irrigatiebeheertool die is ontworpen om de efficiëntie van watergebruik te verbeteren. De tool maakt gebruik van open-source satellietgegevens, realtime weersinformatie en lokale bodemomstandigheden om nauwkeurige dagelijkse irrigatie-adviezen te geven. Boeren ontvangen via WhatsApp aanbevelingen over hoe lang zij hun gewassen dagelijks moeten irrigeren, waardoor de dienst zowel toegankelijk als kosteneffectief is. Deze innovatieve aanpak vermindert niet alleen het waterverbruik, maar verhoogt ook de gewasopbrengsten en energie-efficiëntie, en speelt zo in op de toenemende druk op watervoorraden in de Nijldelta.

Naast deze tools bevat BUCRA demonstratiepercelen waar klimaatslimme technieken worden getoond, zoals efficiënte irrigatie, bodembeheer en gewasrotatie. Boeren zullen ook deelnemen aan een blended leerprogramma dat veldgerichte training combineert met gebruiksvriendelijke digitale toepassingen om hun technische vaardigheden en kennis te verbeteren.

BUCRA legt sterke nadruk op het empoweren van jongeren en vrouwen in de landbouw, het versterken van marktverbindingen en het bevorderen van duurzame landgebruikspraktijken. Door Nederlandse expertise af te stemmen op lokale behoeften, streeft het project ernaar de productiviteit te verhogen, inkomens te stabiliseren en een duurzame agrarische toekomst op te bouwen in Qahbunah.

De langetermijnvisie is om bredere adoptie van deze tools en praktijken te inspireren, waardoor voedsel- en waterveiligheid in de regio wordt gegarandeerd en de uitdagingen van klimaatverandering effectief worden aangepakt.