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Sobre Nosotros
Somos un equipo multidisciplinario conformado por estudiantes de Ingeniería Química Industrial, Ciencia de Datos y Bioquímica y Microbiología, unidas por el objetivo de desarrollar soluciones innovadoras para los desafíos que enfrenta la agricultura ante el cambio climático. A través de AgroVision Coffee, integramos conocimientos en análisis de datos, ciencias biológicas y procesos industriales para crear un invernadero virtual predictivo impulsado por datos de Copernicus, capaz de simular los impactos climáticos en los cultivos de café. Nuestro propósito es brindar herramientas que permitan a los agricultores anticipar riesgos, optimizar la toma de decisiones y fortalecer la seguridad alimentaria. Aspiramos a generar un impacto positivo especialmente en América Latina, una región donde millones de familias dependen de la producción agrícola y donde el café representa una fuente fundamental de desarrollo económico, social y cultural.
El café constituye uno de los cultivos agrícolas más relevantes para Guatemala y para gran parte de América Latina, debido a su impacto económico, social y alimentario. Miles de productores dependen directamente de esta actividad, mientras que la estabilidad de la industria cafetalera resulta fundamental para numerosas comunidades rurales. Sin embargo, el cambio climático está modificando progresivamente las condiciones ambientales necesarias para el cultivo de café, generando nuevos desafíos para la producción agrícola (Bunn et al., 2015).
Diversos estudios indican que el aumento de las temperaturas, las alteraciones en los patrones de precipitación y la mayor frecuencia de eventos climáticos extremos podrían reducir significativamente las áreas aptas para el cultivo de café en Centroamérica durante las próximas décadas (Läderach et al., 2017). Además, estos cambios afectan directamente la productividad, la calidad de los granos y la capacidad de adaptación de los productores frente a escenarios climáticos cada vez más variables (Chemura et al., 2023).
Regiones productoras como Alta Verapaz, históricamente favorecidas por condiciones climáticas adecuadas para el café, podrían experimentar modificaciones en variables críticas como temperatura, precipitación y humedad del suelo, factores que influyen directamente en el desarrollo de las plantaciones y en su rendimiento agrícola (NOAA, 2014). A pesar de que actualmente existen herramientas para monitorear condiciones ambientales, la mayoría se enfocan en describir el estado actual del entorno y no permiten explorar de forma accesible cómo futuros escenarios climáticos podrían impactar los cultivos. Esto limita la capacidad de agricultores, cooperativas e industrias alimentarias para anticipar riesgos y planificar estrategias de adaptación de manera preventiva.
Paralelamente, programas de observación terrestre como Copernicus generan continuamente grandes volúmenes de información ambiental mediante satélites y modelos climáticos avanzados. Estos sistemas proporcionan datos relacionados con temperatura, precipitación, humedad del suelo, vegetación y otras variables esenciales para comprender la dinámica agrícola y climática (Copernicus Climate Change Service, 2024). Particularmente, los productos de humedad del suelo desarrollados por Copernicus permiten monitorear condiciones hídricas fundamentales para la agricultura, facilitando el análisis de fenómenos relacionados con sequías, estrés hídrico y variabilidad climática (Copernicus Climate Change Service, 2024).
Sin embargo, gran parte de estos datos permanece subutilizada debido a la complejidad técnica necesaria para interpretarlos y transformarlos en herramientas prácticas para la toma de decisiones. Ante esta problemática surge la necesidad de desarrollar soluciones que conviertan la información climática compleja en escenarios comprensibles y accionables para los productores. Más que observar el presente, el sector agrícola necesita herramientas que permitan visualizar posibles futuros, comprender cómo las variaciones climáticas podrían afectar los cultivos y prepararse con anticipación frente a los desafíos del cambio climático.
La creciente disponibilidad de datos de observación terrestre abre nuevas posibilidades para enfrentar los desafíos que el cambio climático plantea a la agricultura. En las últimas décadas, Copernicus ha permitido recopilar información ambiental de alta calidad y cobertura global, proporcionando acceso abierto a variables fundamentales para comprender la evolución de los ecosistemas y sistemas productivos (Copernicus Programme, 2024).
A través de sus satélites Sentinel y servicios climáticos especializados, Copernicus genera continuamente información sobre temperatura, precipitación, humedad del suelo, cobertura vegetal, sequías y otros indicadores ambientales que influyen directamente en el desarrollo de los cultivos (European Commission, 2024). Estos datos ofrecen una oportunidad sin precedentes para monitorear, analizar y anticipar los efectos de la variabilidad climática sobre la producción agrícola.
Sin embargo, aunque la información está disponible, gran parte de ella permanece inaccesible para quienes más podrían beneficiarse de su uso. Los productores agrícolas, cooperativas e incluso muchas organizaciones del sector alimentario enfrentan barreras técnicas para interpretar grandes volúmenes de datos satelitales y transformarlos en decisiones concretas para sus operaciones diarias. Esta brecha representa una oportunidad para desarrollar herramientas que traduzcan información climática compleja en escenarios comprensibles y accionables.
En el caso del café, la combinación de datos históricos y actuales provenientes de Copernicus permite crear modelos que ayuden a comprender cómo variaciones en temperatura, precipitación y humedad del suelo podrían afectar el crecimiento, la salud y la productividad de las plantaciones. Esto transforma los datos satelitales en un recurso estratégico para fortalecer la resiliencia agrícola, mejorar la planificación productiva y reducir la incertidumbre asociada al cambio climático. Aprovechar este potencial representa una oportunidad para acercar la tecnología espacial a los desafíos cotidianos de la agricultura, permitiendo que productores y actores de la cadena alimentaria puedan anticiparse a riesgos futuros y tomar decisiones basadas en evidencia.
Para abordar los desafíos que el cambio climático representa para la producción de café, proponemos AgroVision Coffee, un invernadero virtual predictivo impulsado por datos de observación terrestre de Copernicus. La solución consiste en la creación de un entorno digital que replica las condiciones ambientales de una plantación de café en Alta Verapaz, Guatemala, permitiendo simular cómo diferentes escenarios climáticos podrían afectar el comportamiento del cultivo antes de que estos ocurran en el mundo real.
A diferencia de las herramientas tradicionales de monitoreo agrícola, que se limitan a mostrar el estado actual de las variables ambientales, AgroVision Coffee busca ofrecer una visión prospectiva del cultivo. Mediante la integración de datos históricos y actuales de temperatura, precipitación, humedad del suelo e índices de vegetación proporcionados por Copernicus, la plataforma construye una representación digital dinámica del entorno agrícola y evalúa cómo las variaciones en estas condiciones impactan el desarrollo del café a lo largo del tiempo.
El sistema permitirá que agricultores, cooperativas e industrias alimentarias interactúen con diferentes escenarios climáticos mediante una interfaz intuitiva. Los usuarios podrán modificar variables como el aumento de temperatura, cambios en los patrones de lluvia o alteraciones en la disponibilidad hídrica, observando en tiempo real los posibles efectos sobre indicadores clave del cultivo, tales como salud vegetal, estrés hídrico, nivel de riesgo y productividad estimada. Lo que podría apoyar a la detección temprana de sequías e inundaciones para que con ayuda de la simulación se logré contar con una preparación previa que permita anticiparse a los efectos de dichas catástrofes.
La simulación se apoyará en parámetros agronómicos reconocidos para el cultivo de café, comparando las condiciones óptimas de desarrollo con las condiciones climáticas observadas o proyectadas. De esta manera, el sistema generará indicadores visuales que faciliten la comprensión de riesgos potenciales y permitan evaluar distintas estrategias de adaptación frente a escenarios climáticos futuros. Además de servir como herramienta de análisis, AgroVision Coffee funcionará como un espacio virtual de experimentación. Los usuarios podrán explorar diferentes hipótesis climáticas, identificar posibles vulnerabilidades en sus cultivos y comprender el impacto de determinadas condiciones ambientales sin necesidad de esperar a que estas ocurran en el entorno real.
La propuesta transforma datos satelitales complejos en una herramienta práctica de apoyo a la toma de decisiones, acercando las capacidades de la observación terrestre a los desafíos cotidianos del sector agrícola. De esta manera, AgroVision Coffee contribuye a fortalecer la resiliencia climática de la producción cafetalera y promueve una gestión más informada y sostenible de los recursos agrícolas.
AgroVision Coffee funciona mediante la integración de datos de observación terrestre proporcionados por Copernicus para construir una representación digital dinámica de una plantación de café en Alta Verapaz, Guatemala. El sistema recopila y procesa variables ambientales clave que influyen directamente en el desarrollo del cultivo, permitiendo generar simulaciones de escenarios climáticos futuros.
En una primera etapa, la plataforma obtiene información climática e hidrológica de acceso abierto proveniente de los servicios Copernicus. Para el desarrollo del prototipo se utilizan tres variables principales: temperatura del aire y superficie obtenidas del conjunto de datos ERA5, precipitación acumulada proveniente de ERA5 y humedad del suelo obtenida a través del Soil Water Index del Copernicus Global Land Service. Adicionalmente, se incorpora el índice de vegetación NDVI derivado de imágenes Sentinel-2 para visualizar el estado y vigor de la vegetación en las zonas cafetaleras.
Los datos son procesados mediante herramientas de análisis desarrolladas en Python, donde se organizan, limpian y transforman en indicadores relevantes para el cultivo de café. Posteriormente, las variables ambientales son comparadas con parámetros agronómicos reconocidos para identificar condiciones óptimas de crecimiento y posibles factores de riesgo. A partir de este análisis se calculan indicadores relacionados con estrés térmico, disponibilidad hídrica, riesgo de sequía, exceso de precipitación y salud general del cultivo.
Posteriormente, los datos alimentan el invernadero virtual, una representación digital interactiva de la plantación. Dentro de este entorno, el usuario puede modificar variables climáticas para generar distintos escenarios, por ejemplo incrementos de temperatura, disminución de lluvias o períodos prolongados de sequía. El sistema recalcula automáticamente las condiciones del cultivo y muestra los posibles efectos sobre su desarrollo.
La interacción con la plataforma se realiza a través de una interfaz web desarrollada en Streamlit, que permite visualizar mapas, gráficos e indicadores de manera intuitiva. Los usuarios pueden explorar diferentes escenarios climáticos utilizando controles interactivos y observar en tiempo real cómo estos cambios impactan la salud y productividad estimada del cultivo.
Los resultados se presentan mediante visualizaciones intuitivas que incluyen mapas de vegetación, gráficos temporales e indicadores de riesgo. Esto permite observar cómo las condiciones climáticas simuladas afectan variables como la disponibilidad de agua, el nivel de estrés del cultivo, la salud de la vegetación y la productividad estimada.
Finalmente, AgroVision Coffee transforma información satelital compleja en una herramienta de apoyo a la toma de decisiones, permitiendo a productores, cooperativas y actores de la industria agrícola explorar escenarios futuros, identificar vulnerabilidades y evaluar estrategias de adaptación antes de que los impactos climáticos ocurran en el entorno real.
La principal innovación de AgroVision Coffee radica en transformar datos de observación terrestre en un entorno virtual interactivo que permite explorar el impacto potencial del cambio climático sobre los cultivos de café antes de que estos efectos ocurran en el mundo real. Mientras que la mayoría de las herramientas agrícolas disponibles se enfocan en monitorear condiciones actuales o históricas, AgroVision Coffee incorpora un enfoque predictivo que permite a los usuarios simular distintos escenarios climáticos y visualizar sus posibles consecuencias sobre la producción agrícola.
La solución integra múltiples fuentes de datos de Copernicus, incluyendo temperatura, precipitación, humedad del suelo e índices de vegetación, para construir una representación digital dinámica del entorno de cultivo. Esta combinación de observación terrestre y simulación climática convierte grandes volúmenes de información ambiental en indicadores comprensibles y accionables para agricultores, cooperativas e industrias alimentarias.
Otro elemento innovador es el concepto de "invernadero virtual" o gemelo digital agrícola, que permite experimentar con diferentes condiciones climáticas sin afectar los cultivos reales. Los usuarios pueden modificar variables como temperatura, disponibilidad de agua o patrones de precipitación y observar cómo estas alteraciones podrían influir en la salud vegetal, el estrés hídrico y la productividad estimada del café.
Además, AgroVision Coffee busca contribuir a la democratización del acceso a tecnologías avanzadas de observación terrestre. En lugar de requerir conocimientos especializados en análisis satelital o ciencia climática, la plataforma presenta los resultados mediante visualizaciones intuitivas e indicadores fáciles de interpretar, facilitando la toma de decisiones basada en evidencia.
Aunque el prototipo inicial estará enfocado en plantaciones de café ubicadas en Alta Verapaz, Guatemala, la arquitectura de la solución ha sido diseñada para escalar a otras regiones cafetaleras del país y posteriormente a otros países de América Latina. Gracias al uso de datos abiertos de Copernicus con cobertura global, el sistema puede adaptarse a diferentes condiciones geográficas mediante la incorporación de parámetros locales.
De esta manera, AgroVision Coffee combina observación terrestre, simulación climática y visualización interactiva para ofrecer una herramienta innovadora que permite pasar de una gestión agrícola reactiva a una planificación preventiva basada en escenarios futuros.
El cambio climático representa uno de los mayores desafíos para la agricultura moderna, especialmente para cultivos sensibles a las variaciones ambientales como el café. La capacidad de anticipar estos cambios y comprender sus posibles efectos sobre la producción agrícola será cada vez más importante para garantizar la sostenibilidad de los sistemas alimentarios y la estabilidad económica de las comunidades productoras.
AgroVision Coffee busca generar impacto mediante la democratización del acceso a información climática y ambiental avanzada, transformando datos satelitales complejos en una herramienta práctica para la planificación agrícola. A través de simulaciones predictivas, los usuarios podrán visualizar cómo diferentes escenarios climáticos podrían afectar sus cultivos antes de que estos ocurran, facilitando una toma de decisiones más informada y proactiva.
A nivel productivo, la plataforma permitirá identificar riesgos potenciales relacionados con aumentos de temperatura, alteraciones en los patrones de precipitación y cambios en la disponibilidad hídrica, contribuyendo a la implementación temprana de estrategias de adaptación y mitigación. Esto puede traducirse en una mejor gestión de recursos, reducción de pérdidas agrícolas y mayor resiliencia frente a eventos climáticos adversos.
Desde una perspectiva social, la solución tiene el potencial de beneficiar a pequeños y medianos productores de café al proporcionar herramientas accesibles para comprender fenómenos climáticos que tradicionalmente requieren conocimientos técnicos especializados. Esto contribuye a reducir brechas tecnológicas y fortalecer la capacidad de adaptación de comunidades agrícolas vulnerables.
La metodología propuesta no se limita al cultivo de café. Una vez validado el modelo inicial, la plataforma podrá extenderse a otros cultivos sensibles al cambio climático, como cacao, maíz, frijol o aguacate, ampliando su impacto potencial sobre la resiliencia agrícola y la seguridad alimentaria regional.
Asimismo, la plataforma puede convertirse en un recurso valioso para cooperativas, organizaciones agrícolas, instituciones gubernamentales y actores de la industria alimentaria interesados en evaluar riesgos productivos y planificar estrategias de sostenibilidad a mediano y largo plazo.
En última instancia, AgroVision Coffee busca transformar la manera en que los productores interactúan con la información climática, pasando de una gestión reactiva basada en condiciones presentes a una planificación preventiva basada en escenarios futuros, fortaleciendo así la capacidad del sector agrícola para enfrentar los desafíos del cambio climático.
Aunque AgroVision Coffee se desarrollará inicialmente como un prototipo enfocado en cultivos de café en Alta Verapaz, Guatemala, su diseño está concebido para evolucionar hacia una plataforma adaptable a múltiples contextos agrícolas. La utilización de datos abiertos provenientes de Copernicus permite que la solución no dependa de una ubicación geográfica específica, facilitando su implementación en otras regiones productoras de café y en distintos sistemas agrícolas.
La primera fase del proyecto se centrará en modelar el comportamiento del café frente a variaciones en temperatura, precipitación y humedad del suelo. Sin embargo, la arquitectura propuesta permitirá incorporar nuevos parámetros agronómicos y variables ambientales, ampliando progresivamente la capacidad predictiva del sistema. A nivel geográfico, la plataforma podría extenderse a otras zonas cafetaleras de Guatemala y posteriormente a países de América Latina donde el café representa una actividad económica estratégica, como Honduras, Costa Rica, Colombia, Perú y Brasil.
Gracias a la cobertura global de los datos Copernicus, el proceso de expansión requeriría principalmente la adaptación de parámetros locales y características específicas de cada región productiva. Asimismo, la metodología utilizada para construir el invernadero virtual no está limitada al cultivo de café. Una vez validado el modelo inicial, la plataforma podría adaptarse a otros cultivos sensibles al cambio climático, como cacao, maíz, frijol, caña de azúcar o aguacate. Esto permitiría ampliar el alcance de la herramienta y responder a desafíos agrícolas presentes en distintos sectores productivos.
Desde una perspectiva tecnológica, futuras versiones podrían incorporar modelos predictivos más avanzados, análisis históricos de rendimiento, recomendaciones personalizadas de adaptación agrícola e incluso sistemas de alerta temprana basados en condiciones climáticas proyectadas. Estas funcionalidades fortalecerán la capacidad de la plataforma para apoyar procesos de planificación y gestión de riesgos. La combinación de datos satelitales abiertos, simulación climática y arquitectura modular convierte a AgroVision Coffee en una solución con potencial de crecimiento tanto en cobertura geográfica como en aplicaciones agrícolas, contribuyendo a largo plazo al fortalecimiento de la resiliencia climática y la seguridad alimentaria en América Latina.