​Przed światem coraz większe widmo głodu. Pomogą zdjęcia z satelitów?

Szacuje się, że dzisiaj głoduje ponad 815 mln ludzi na świecie, i choć ta liczba przeraża, to wkrótce może być znacznie większa. Główne powody głodu to konflikty zbrojne, zmiany klimatyczne i ekstremalne zjawiska pogodowe, a także towarzyszący im wzrost cen żywności. Dodatkowo biedne do niedawna kraje, takie jak np. Chiny, bogacą się na tyle szybko, że wraz ze wzrostem dochodów, konsumują coraz więcej żywności. Dziś do produkcji mleka czy mięsa potrzebują kilkakrotnie większych zasobów niż wcześniej. To sprawia, że Państwo Środka inwestuje i rozwija swoje plantacje np. w Afryce. W roku 2016 Chiny zainwestowały 26 miliardów dolarów w rolnictwo zagraniczne.

Światowe rolnictwo to wielki biznes, a jego znaczenie wykracza daleko poza gospodarkę. Dobrze widać to na przykładzie spadków produkcji mleka w Australii, Nowej Zelandii i Argentynie, a także w Unii Europejskiej. Skutkiem był gwałtowny wzrost cen produktów mlecznych, np. masła, które w niektórych krajach UE w ciągu roku drożały nawet o 100 proc. 

Sektor rolniczy w dużym stopniu uzależniony jest od zjawisk, których występowanie, intensywność oraz skutki są niezwykle trudne do przewidzenia. Główne problemy to zmiany klimatyczne, susze, huragany czy gwałtowne ulewy. Przykładem wpływu warunków pogodowych na plony są ziemniaki, których cena wg GUS w 2018 roku wzrosła w stosunku do roku poprzedniego aż o ponad 75 procent! Ze względu na suszę, zbiory były mniejsze o blisko 20 proc. niż w 2017 roku. Podobne spadki zbiorów odnotowały Niemcy i Holandia, a ponieważ to główni, wraz Polską, producenci ziemniaków w UE, efektem jest wzrost cen tego produktu w całej wspólnocie.

Uratują nas satelity? Współczesne technologie oparte na wykorzystaniu zdjęć satelitarnych pozwalają stworzyć modele, które np. są w stanie ocenić ryzyko lokalizacji upraw rolnych w konkretnych miejscach, również pod kątem ulew czy suszy. Przykładowo, dzięki monitoringowi i obserwacji zróżnicowania przestrzennego pola można stworzyć mapy plonów, a następnie, po przeprowadzeniu zaawansowanej analizy, zgodnie z zapotrzebowaniem dostosować nawożenie i ochronę roślin. Analiza zdjęć satelitarnych np. w podczerwieni może dostarczyć informacji na temat zawartości chlorofilu w glebie, który decyduje o plonach. Dzięki temu plantatorzy mogą w bardziej świadomy i racjonalny sposób aplikować nawozy i środki ochrony roślin, a tym samym obniżać koszty i zmniejszać wpływ nawożenia na środowisko. Oraz zwiększać wydajność produkcji z każdego hektara.

- Dane satelitarne z obserwacji Ziemi mają ogromny potencjał informacyjny i badawczy dla wielu sektorów rynku, również dla rolnictwa. Analizy zdjęć z satelitów umieszczonych w kosmosie, które są obecnie dostępne dla każdego, przenoszą zarządzanie uprawami i hodowlami na wyższy poziom - powiedział Alek Cesarz, Senior Project Manager z CloudFerro, która jest operatorem platformy CREODIAS, udostępniającej zdjęcia satelitarne z obserwacji Ziemi. Platforma ta została uruchomiona w ramach projektu Copernicus, realizowanego przez Unię Europejską na czele z Europejską Agencją Kosmiczną. Projekt ten zakłada gromadzenie ogromnych ilości globalnych danych z satelitów oraz naziemnych, powietrznych i morskich systemów pomiarowych, które mają poprawić jakość życia obywateli w Europie.

Poza wsparciem procesu planowania upraw, zdjęcia satelitarne mają cały wachlarz zastosowań w rolnictwie. Na przykład wielowymiarowe, aktualne dane z satelitów radarowych i optycznych dostarczają informacje o wilgotności gleby, które w połączeniu z danymi meteorologicznymi mogą dać sygnał do rozpoczęcia sztucznego nawadniania upraw. Do analizy mogą także zostać włączone dane o stanie lokalnych wód, informacje historyczne o pogodzie oraz raporty dotyczące wpływu irygacji na wysokość plonów. 

- Innowacyjne technologie irygacyjne już dziś są stosowane w krajach, które mają problemy z suszą w okresie wiosenno-letnim. Pojawiły się firmy, które oferują monitoring upraw z wykorzystaniem zdjęć satelitarnych oraz systemy do automatycznego sterowania nawadnianiem. Takie rozwiązania pozwalają zaplanować irygację na kilka dni do przodu oraz bardziej racjonalnie wykorzystywać wodne zasoby - wyjaśnia Alek Cesarz z CloudFerro. Można się spodziewać, że usługi B2B oparte na obrazowaniu satelitarnym, również dla sektora rolniczego, będą się rozwijały coraz bardziej dynamicznie. Potrzeba zwiększenia produkcji rolniczej to ogromne pole do popisu dla firm już świadczących usługi IT dla rolnictwa, ale także dla startupów, również w Polsce - dodał Alek Cesarz.

Polski wkładDobrym przykładem praktycznego zastosowania danych satelitarnych jest polska aplikacja SatAgro, pozwalająca rolnikom bardziej efektywnie zarządzać gospodarstwem. Twórcy aplikacji czerpią z informacji Europejskiej Agencji Kosmicznej oraz NASA. Dzięki aplikacji można na bieżąco monitorować rozwój upraw, obserwować skutki pogody i zabiegów agronomicznych, a także analizować dane historyczne. Sytuacja, kiedy gospodarz, aby skontrolować rozwój uprawy, musi co kilka dni wybrać się na długi spacer w pole, może powoli odejść do lamusa.

Dane z satelitów mogą być z powodzeniem wykorzystywane także przez hodowców. Technologie satelitarne, w tym radionawigacja, mogą pomóc w śledzeniu parametrów życiowych zwierząt takich jak temperatura, aktywność, zachowanie czy cykle snu. Informacje satelitarne mogą mieć także zastosowanie w zapobieganiu rozprzestrzeniania się chorób wśród stad, a nawet kradzieży. Takie narzędzia są szczególnie przydatne dla gospodarstw o znacznych rozmiarach, gdzie klasyczny nadzór jest utrudniony.  

Na podstawie zdjęć z satelitów można także oszacować, gdzie w zbiorniku wodnym rozkwitnie fitoplankton niebezpieczny dla ryb, co może być pomocne w planowaniu miejsca hodowli i uniknięciu potencjalnych strat. Dodatkowo można zbadać temperaturę wody i widoczność, a uzyskane informacje wykorzystać do optymalizacji dystrybucji żywności (ryby mają mniejsze zapotrzebowanie energetyczne w wodzie o niższej temperaturze i mniejszej widoczności). Dzięki takiemu rozwiązaniu hodowcy ryb mogą analizować swoje działania pod wieloma kątami, a w efekcie maksymalizować produkcję ryb. Unia Europejska jest obecnie piątym na świecie producentem w zakresie rybołówstwa, a może być jeszcze lepiej. Temat jest tym bardziej istotny, że w pewnych unijnych regionach przybrzeżnych nawet połowa miejsc pracy związana jest z rybołówstwem. Zastosowanie nowoczesnych technologii satelitarnych może ten sektor jeszcze wzmocnić.  

Zgodnie z raportem AgbioInwestor z jesieni 2018, produkcja rolna krajów Unii Europejskiej w ubiegłym roku hamowała, podczas gdy inni globalni gracze z sektora rolniczego zwiększali swoją produktywność, głównie dzięki wykorzystaniu nowych technologii. Spore wzrosty odnotowały Stany Zjednoczone, Brazylia i Chiny. Czas pokaże, w jakim stopniu innowacje technologiczne, w tym obrazowanie satelitarne i różne usługi oraz aplikacje na nich oparte, zdołają wpłynąć na wzrost produkcji żywności w Europie.