Gestão dos serviços de ecossistema no olival utilizando modelos espaciais avançados
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Olive growing has been facing major constrains due to intensification, resulting in an increase of the use of pesticides and fertilizers and, consequently in the degradation of natural resources, loss of biodiversity and landscape values. This has created an urgent need to develop models for managing complex agroecosystems that integrate factors affecting food quality, sustainability and biodiversity and provide a supporting technique to understand the consequences of agricultural management for ecosystem services. Thus, the main objective of this project will be to develop an advanced based-agent simulation ABS that could be used to preview/evaluate the effects of farming practices on key ecosystem services, such as biological control of pests. Agent-based simulation ABS is a modelling technique used to model complex systems composed of interacting, autonomous agents that have been very useful for supporting farmers in crop management decisions. In ABS, agents represent animals predaceous arthropods, in our proposal acting in their environment. In this project, we will develop an ABS for the olive grove based on an ABS system developed in Denmark ALMaSS that is capable of including highly detailed farm management and spatial structures. In fact, until now, there are no similar simulations for southern European permanent crop systems, and the linking of all these components into one system?s simulation would be a crucial contribution for this area. Development of this tool will follow a modelling cycle and will start with collection of data from the landscape in an area 20 km x 20 km dominated by the olive tree Activity 1. Arthropod representations will be obtained in Activity 2. Based on previous results obtained by this team, five species representing soil organisms and canopy were selected. A conceptual model will be developed for each species including different biological, ecological, behavioural and toxicological factors that can influence their abundance in the olive grove. The development of the computer model itself will be carried out in C++, using the ALMaSS framework, in Activity 3. Data obtained in Activities 1 and 2 will be taken and translated into, respectively, the landscape component and the arthropod component and will be combined in the final system simulation. In Activity 4, the model will be tested with real observed data collected from selected study sites located in the area described in Activity 1. Since stakeholder engagement is a vital component for implementing a tool of this type, in Activity 5, several meetings enrolling their representatives will take place in order to evaluate viability and usefulness of the tool in decision making. This project comprise a multidisciplinary experienced team involving agronomists, entomologists, ecologists, chemical engineers and modellers from Portugal IPSetúbal, IPBragança and UCoimbra and Denmark UAarhus.
A olivicultura tem enfrentado várias pressões relacionadas com a intensificação cultural, que têm resultado no aumento da utilização de pesticidas e fertilizantes e, consequentemente à degradação dos recursos naturais, perda de biodiversidade e valores paisagísticos. Este facto criou a necessidade de se desenvolverem modelos de gestão de agroecossistemas complexos, que integrem fatores que afetam a qualidade e sustentabilidade dos alimentos e a biodiversidade e seja uma técnica de suporte para perceber as consequências da gestão agrícola nos serviços ecossistémicos. Assim, o objetivo deste projeto é desenvolver um modelo de simulação espacial avançado que possa ser utilizada para prever/avaliar os efeitos das práticas agrícolas em serviços ecossistémicos chave, tais como a luta biológica contra pragas. Esta simulação espacial é utilizada para modelar sistemas e tem sido muito útil no suporte à decisão da gestão agrícola pelos agricultores. Num modelo de simulação incluem-se agentes que representam animais artrópodes predadores de pragas, nesta proposta a atuar nos seus ambientes. Neste projeto, desenvolver-se-á um modelo para o olival com base num modelo desenvolvido na Dinamarca ALMaSS e que é capaz de integrar, de forma altamente detalhada, a gestão agrícola e as estruturas espaciais. Até agora, não há simulações para sistemas perenes no sul da Europa e a conexão de todos estes componentes num sistema de simulação será um contributo crucial para a área. O desenvolvimento desta ferramenta seguirá um ciclo de modelação e começará com a recolha de dados da paisagem numa área 20 km x 20 km, dominada por olival Atividade 1, seguida da recolha de dados referentes aos artrópodes selecionados Atividade 2. Com base em resultados anteriormente obtidos por esta equipa, foram selecionadas cinco espécies de artrópodes representantes dos estratos aéreos copa e vegetação e do solo e para cada espécie será desenvolvido um modelo conceptual que incluirá fatores biológicos, ecológicos, comportamentais e toxicológicos que podem influenciar as suas abundâncias no olival. O desenvolvimento do modelo computacional será realizado em C++, utilizando o enquadramento ALMaSS, na Atividade 3 através da integração dos dados obtidos nas Atividades 1 e 2. Na Atividade 4, o modelo será testado com dados reais, recolhidos nos locais de estudo localizados na área estudada na Atividade 1. Uma vez que o envolvimento das partes interessadas é uma componente vital para implementar uma ferramenta deste tipo, na Atividade 5, decorrerão várias reuniões envolvendo representantes do sector olivícola de forma a avaliar a viabilidade e utilidade da ferramenta no apoio à gestão do olival. Este projeto envolve uma equipa multidisciplinar composta por agrónomos, entomólogos, ecólogos, engenheiros químicos e modeladores pertencentes a instituições Portuguesas IPSetúbal, IPBragança, UCoimbra e da Dinamarca UAarhus.
