Οι ερευνητές του πανεπιστημίου της Πολιτείας της Ουάσιγκτον θα ερευνήσουν εικόνες για περισσότερα από 20 χρόνια για να μάθουν εάν η γεωργική τεχνική της διπλής καλλιέργειας αυξάνεται στην πολιτεία.
Χρησιμοποιώντας μια επιχορήγηση 100,000 δολαρίων από το Γραφείο Εφαρμογών Υδάτινων Εφαρμογών της NASA Jet Propulsion Lab, οι επιστήμονες του Washington State University (WSU) θα χρησιμοποιήσουν μηχανική μάθηση για να μελετήσουν δορυφορικές εικόνες σε μια προσπάθεια να μάθουν εάν η κλιματική αλλαγή και η παρατεταμένη καλλιεργητική περίοδος επιτρέπουν στους αγρότες να καλλιεργήσουν δύο καλλιέργειες σε μια σεζόν στον ίδιο χώρο.
Το πρόγραμμα Landsat της NASA λαμβάνει και αρχειοθετεί φωτογραφίες της επιφάνειας της Γης κάθε 16 ημέρες. Για αυτή τη νέα επιχορήγηση, ο Michael Brady, από τη Σχολή Οικονομικών Επιστημών του WSU, και ο Kirti Rajagopalan, Τμήμα Μηχανικών Βιολογικών Συστημάτων, θα χρησιμοποιήσουν εικόνες της κεντρικής και ανατολικής Ουάσιγκτον για να αναζητήσουν σημάδια αύξησης της διπλής καλλιέργειας. Οι Mingliang Liu και Claudio Stockle από το WSU και ο Perry Beale από το Department of Agriculture της Ουάσιγκτον είναι συνεργάτες. Αυτή η εργασία βασίζεται σε μια επιχορήγηση σπόρων από το Κέντρο Έρευνας Υδάτων της Πολιτείας της Ουάσιγκτον.
«Τα τελευταία 50 περίπου χρόνια, η καλλιεργητική περίοδος για την αρδευόμενη γεωργία στην Ουάσιγκτον έχει αυξηθεί κατά δύο έως τρεις εβδομάδες», είπε ο Brady. «Με τη μεγαλύτερη καλλιεργητική περίοδο, είναι πλέον πιο πιθανό οι καλλιεργητές να μπορούν να φυτέψουν, να αναπτυχθούν και να συγκομίσουν δύο γύρους σοδειών σε ένα χρόνο».
Αυτή η αύξηση της παραγωγής απαιτεί πολύ περισσότερο νερό, από όπου προήλθε η ιδέα για αυτήν τη μελέτη. Το Γραφείο Οικολογίας του Υπουργείου Οικολογίας της Ουάσιγκτον του Ποταμού Κολούμπια ήθελε να μάθει εάν η διπλή καλλιέργεια γίνεται πιο δημοφιλής επειδή αυτό θα επηρεάσει την ποσότητα του νερού που διατίθεται για τη γεωργία.
«Η διπλή καλλιέργεια χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο νερό από την καλλιέργεια και τη συγκομιδή μιας μόνο καλλιέργειας», είπε ο Brady. «Αλλά δεν υπήρξε πραγματικά τρόπος να δούμε πόσοι καλλιεργητές διπλασιάζουν τώρα, πόσο μάλλον πόσο έχει αυξηθεί».
Εκεί εμφανίζονται οι δορυφορικές εικόνες της NASA. Χρησιμοποιώντας μηχανική μάθηση, οι ερευνητές θα εξετάσουν φωτογραφίες μεμονωμένων πεδίων και θα μετρήσουν πόσο πράσινο είναι.
Σε μια δορυφορική εικόνα, ένα χωράφι που αρχίζει την καλλιεργητική περίοδο καφέ και σιγά-σιγά γίνεται πιο πράσινο, μετά γίνεται ξανά καφέ, ακολουθούμενο από έναν άλλο κύκλο αυξανόμενης πρασινάδας, είναι πιθανό να διπλασιαστεί. Ένα μόνο περικομμένο χωράφι θα έδειχνε μόνο έναν κύκλο αυξανόμενου πράσινου χρωματισμού, ακολουθούμενο από καφέ μέχρι την επόμενη σεζόν, είπε ο Brady.
«Δεν υπάρχει περίπτωση ένα άτομο, ή μια ντουζίνα άτομα, να κοιτάξει μέσα από όλες αυτές τις φωτογραφίες όλων αυτών των αγρών για 20 χρόνια», είπε ο Brady. «Αλλά χρησιμοποιώντας τη μηχανική μάθηση, μπορούμε να δούμε πόσο έχει αυξηθεί η διπλή καλλιέργεια σε επιμέρους τομείς σε δύο δεκαετίες».
Ο στόχος είναι να χρησιμοποιήσουμε τα τελευταία 20 χρόνια για να προβλέψουμε πόση διπλή καλλιέργεια θα αυξηθεί την επόμενη δεκαετία ή περισσότερο. Οι ερευνητές θα εξετάσουν επίσης τα ίδια δεδομένα για περιοχές της Καλιφόρνια και της Αριζόνα, οι οποίες παραδοσιακά έχουν περισσότερες διπλές καλλιέργειες λόγω των μεγαλύτερων καλλιεργητικών περιόδων.
«Καθώς αρχίζουμε να έχουμε κλίματα παρόμοια με περιοχές της Καλιφόρνια, μπορεί να δούμε την παραγωγή τροφίμων να μετατοπίζεται σε αυτό που γινόταν σε αυτές τις περιοχές», είπε ο Brady.
Αυτό θα μπορούσε να έχει μεγάλο αντίκτυπο στα δικαιώματα νερού για τους αγρότες στη λεκάνη του ποταμού Κολούμπια. Ο Brady ελπίζει ότι αυτή η επιχορήγηση θα βοηθήσει τους υπεύθυνους λήψης αποφάσεων να έχουν περισσότερα δεδομένα, ώστε να μπορούν να προγραμματίσουν πιθανές αυξήσεις στη χρήση του νερού.
«Η διπλή καλλιέργεια είναι ένας πιθανός τρόπος για να αντισταθμιστούν οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής στην παραγωγή τροφίμων», είπε ο Brady. «Αλλά πρέπει να σχεδιάσουμε τη χρήση του νερού. Αυτό το έργο είναι ένα καλό πρώτο βήμα στη διαδικασία».- Scott Weybright, Washington State University