Priestor pre ag: NASA pracuje na zaistení potravinovej bezpečnosti

Priestor pre ag: NASA pracuje na zaistení potravinovej bezpečnosti

Keď premýšľate o NASA, prvé veci, ktoré vám prídu na myseľ, môžu byť Mars rovery alebo nedávno vypustený vesmírny teleskop Jamesa Webba. Planéta, ktorú NASA skúma najviac, je však naša vlastná: Zem.

Naša planéta bola stredobodom fotografie astronauta Apolla 8 Williama Andersa, ktorá zachytáva východ Zeme z Mesiaca v roku 1968. „To bolo naozaj prvýkrát, čo si ľudia uvedomili: ‘Ó, môžeme vidieť – a študovať – našu domovskú planétu z vesmíru,’“ hovorí Karen St. Germain, riaditeľka divízie NASA pre vedu o Zemi. „Tento jedinečný priestor nám dáva globálne pochopenie.

„Je to zrejmé, ak sa nad tým zamyslíte, pretože poslaním NASA je zlepšiť ľudstvo a každý, koho poznáme, a každý, koho milujeme, je práve tu na tejto planéte,“ hovorí St. Germain. “Pochopenie toho, ako táto planéta funguje a pomáhanie ľuďom robiť lepšie a informované rozhodnutia, je naozaj to, o čo nám vo Vede o Zemi ide.”

To zahŕňa poľnohospodárstvo.

Misie NASA zachytávajú všetky aspekty planéty: oceány, pevninu, ľad a atmosféru. Prostredníctvom týchto pozorovaní NASA zaznamenala zmeny vo vodnom cykle, ktoré viedli k zmenám uhlíkového cyklu a následne k poľnohospodárstvu.

Vedci zmerali energiu vstupujúcu a opúšťajúcu systém Zeme a zaznamenali nerovnováhu, pričom teraz odchádza podstatne menej energie ako vstupujúca. Viac ako 90 % tejto energie je absorbovaných oceánmi a transportovaných do celého sveta, hovorí St. Germain. Tieto zmeny energie sa potom prejavia intenzívnejším suchom, záplavami alebo inými prudkými poveternostnými udalosťami.

Poľnohospodárstvo z vesmíru

Príklad mapy monitora sucha regiónu Stredozápad s údajmi z 18. októbra

Fotografický kredit: U.S. Drought Monitor

Poľnohospodári možno najviac poznajú poľnohospodárske príspevky NASA prostredníctvom Národného úradu pre oceán a atmosféru (NOAA), ktorý spolupracuje s Národným centrom pre zmierňovanie sucha (NDMC) na University of Nebraska-Lincoln (UNL) a Ministerstvom poľnohospodárstva USA na výrobe Americký monitor sucha.

Veľa údajov, ktoré napájajú monitor sucha, pochádza zo satelitov. Dve aktívne satelitné misie merajú nepatrné zmeny gravitačnej sily Zeme priamo pod satelitom. Ťah závisí od toho, koľko hmoty je priamo pod satelitom, čo sa mení podľa toho, koľko vody je v pôde – na povrchu, v koreňovej zóne alebo vo vodonosných vrstvách. Kde je menej vody, tam je menej hmoty, čo znamená menej gravitačnej sily.

Okrem monitora sucha sa NASA podieľa na ďalších aplikáciách pre producentov.

  • Program NASA Harvest ponúka presné nástroje na riadenie živín ako súčasť svojho poslania „prospievať potravinovej bezpečnosti, poľnohospodárstvu a odolnosti ľudí a životného prostredia v USA a na celom svete“.

  • OpenET používa satelitné údaje na poskytovanie odhadov evapotranspirácie (ET) pre vodné hospodárstvo v Spojených štátoch. OpenET generuje denné, mesačné a ročné odhady v teréne a poskytuje prístup k poveternostným a vegetačným podmienkam. Poľnohospodári môžu použiť tieto údaje počas zavlažovania na zníženie nákladov na hnojivo a vodu, ako aj na pomoc pri podpore programov manažmentu podzemných vôd, ktoré si vyžadujú konzistentné a presné údaje ET.

  • Nástroj Crop Condition and Soil Moisture Analytics Tool (Crop-CASMA) je webová aplikácia vyvinutá v spolupráci s USDA na mapovanie pôdnej vlhkosti a vegetačných podmienok plodín v celej krajine. Tento nástroj je navrhnutý tak, aby pomáhal farmárom počas jarnej výsadby, sledoval škody po prírodných katastrofách a monitoroval zdravotný stav plodín. Používatelia Crop-CASMA si môžu vybrať oblasť a vytvoriť mapu vo formáte PDF, ako aj stiahnuť údaje, ktoré zadajú do svojich vlastných modelov.

Predpokladaná strata výnosu

Mapa od NASA, ktorá ukazuje, že výnosy kukurice (kukurice) klesnú na celom svete do roku 2099 až o 40 %.

Fotografický kredit: NASA

Divízia NASA Earth Science tiež urobila dlhodobé projekcie plodín na základe zhromaždených údajov. Ak budú súčasné trendy zmeny klímy pokračovať, celosvetové výnosy kukurice alebo kukurice môžu do konca storočia zaznamenať pokles o 24 %. Táto predpoveď je založená na predpokladanom zvýšení teploty, posunoch v modeloch zrážok a zvýšených povrchových koncentráciách oxidu uhličitého v dôsledku emisií skleníkových plynov spôsobených človekom.

Táto projekcia bola vykonaná za predpokladu, že súčasné genotypy kukurice a postupy riadenia zostávajú rovnaké počas zvyšku storočia.

„Producenti už robia úpravy a to bude samozrejme pokračovať,“ hovorí St. Germain. „Jednou z vecí, ktoré nám tento nástroj umožňuje, je ukázať, ktoré plodiny – za akých podmienok – budú pravdepodobne najskôr vystavené stresu vzhľadom na to, čo sa deje na celom svete.“

Všetky zozbierané údaje NASA sú otvorené pre verejnosť a voľne dostupné.

Späť na Zem

Brandon Hunnicutt hospodári spolu so svojím otcom Darylom a bratom Zachom neďaleko Giltneru v Nebraske a pôsobí ako člen predstavenstva pre kukuricu Národnej asociácie pestovateľov kukurice. Začali pracovať s UNL na veľmi skorých štádiách systémov monitorovania pôdnej vlhkosti so stacionárnymi sondami. Túto metódu považovali za náročnú, pretože typy pôdy sa na ich poliach líšia a aj keď pridali viac údajových bodov, sondy nedokázali presne pozorovať celé pole.

“Takže sme začali skúmať, aký je ďalší krok, ktorý musíme urobiť?” hovorí Hunnicutt. “To, že dokážeme presnejšie monitorovať – ​​možno prostredníctvom týchto satelitných údajov – takže môžeme povedať, že táto farma ako celok je v poriadku.”

Hunnicutt hovorí, že satelitné údaje z programov, ako je NASA, môžu pomôcť pri rozhodovaní o tom, koľko vody, hnojiva alebo fungicídu použiť.

„Vždy sa snažíme zistiť, čo je ďalšou veľkou vecou výnosu,“ hovorí Hunnicutt. „Aká je ďalšia veľká vec, ktorá prinesie farme väčšiu hodnotu? Všetky tieto veci sú fascinujúce, pretože je to ďalšia fáza.“

Jeden malý krok na deň

Časová os ukazujúca použitie satelitov v misiách Landsat od ich vypustenia pred 50 rokmi.

Fotografický kredit: NASA

Divízia vedy o Zemi v NASA spustila za posledných 25 rokov širokú škálu misií. Približne 25 satelitov alebo vesmírnych misií v súčasnosti pozoruje Zem a na ďalších 10 misiách sa pracuje, pričom ešte viac sa plánuje.

Približne v rovnakom čase ako snímka zemetrasenia a misia Apollo 8 bola v spolupráci s US Geological Survey (USGS) vyvinutá aj misia Landsat. Satelit Landsat 1 bol vypustený v júli 1972. Tento satelit obiehal okolo Zeme niekoľkokrát denne a dokončil úplný záber planéty po 251 obehoch – asi 16 dní, podľa USGS.

Rôzne misie Landsat poskytli 50 rokov nepretržitého pokrytia Zeme.

3D vykreslenie misie NASA Landsat 9 obiehajúcej okolo Zeme.

3D vykreslenie misie Landsat 9, Fotografický kredit: NASA

Landsat 9 bol spustený koncom septembra 2021 ako misia kontinuity na udržanie zvýšeného pokrytia programu. Na akomkoľvek mieste sa toho môže veľa zmeniť za 16 dní medzi prechodmi satelitov. Pridanie len jedného ďalšieho satelitu skráti interval medzi prechodmi na iba osem dní. Landsat 9 v súčasnosti obieha okolo Zeme v tandeme s Landsat 8, ktorý odštartoval v roku 2013. Landsat 7, ktorý vyštartoval v roku 1999, dokončil svoju misiu, keď sa prevádzka skončila v septembri tohto roku.

Landsat Next

Grafika zobrazujúca novú misiu Landsat Next bude schopná pozorovať dvojnásobné spektrálne pásma ako predchádzajúce misie.

Fotografický kredit: NASA

Tam, kde bol Landsat 9 kontinuitnou misiou, Landsat Next je aktualizáciou programu, ktorá je navrhnutá tak, aby lepšie monitorovala, porozumela a predpovedala zmeny na zemskom povrchu sveta vrátane poľnohospodárskej pôdy. Landsat Next bude mať vyššie priestorové rozlíšenie a vyššie spektrálne zobrazovacie pásma.

Kde sú Landsat 8 a 9 schopné pozorovať 11 spektrálnych pásiem – vlnové dĺžky svetla – Next dokáže pozorovať 25. To mu pomôže lepšie zistiť povrchovú teplotu, kvalitu vody, kvalitu pôdy a ďalšie.

Landsat Next má byť spustený v roku 2029 alebo 2030.

Priestor pre ag: NASA pracuje na zaistení potravinovej bezpečnosti

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *