
À medida que a população international continua a crescer, a questão da segurança alimentar torna-se mais premente. O aumento produção agrícola é um desafio essential, especialmente considerando sua vulnerabilidade a fatores como eventos climáticos extremos, desmatamento, escassez de recursos e urbanização, que diminuem ainda mais a força de trabalho disponível. É aqui que entra a agricultura sustentável.
Infelizmente, a agricultura também aumenta os seus desafios, uma vez que actualmente é responsável por 19–29 por cento de todas as emissões de gases de efeito estufa. Quase três quartos dos pobres do mundo vivem em áreas rurais, onde a agricultura enfrenta dificuldades, pois as pessoas migram para as cidades.
A agricultura inteligente começou a elevar os rendimentos e a lucratividade da fazenda, ao mesmo tempo em que reduzia os requisitos de recursos e o impacto ambiental. As operações agrícolas em todo o mundo agora estão incorporando sensores de solo, robótica e automação em suas fazendas, tudo apoiado por inteligência synthetic (IA) ou aprendizado de máquina (ML).
Essas ferramentas oferecem insights inigualáveis, capacitando os agricultores a antecipar e se ajustar proativamente às mudanças futuras.
Compreendendo a agricultura inteligente e regenerativa
Agricultura inteligente, agricultura regenerativa e rewilding são conceitos cruciais para abordar os desafios urgentes da degradação da terra, restauração ambiental e segurança alimentar. Ao incorporar tecnologias avançadas como imagens de satélite, automação e sensores de solo sem fio, o objetivo da agricultura inteligente é melhorar os métodos de cultivo, aumentar a eficiência dos recursos e atingir uma agricultura sustentável.
A importância dessas abordagens para a sociedade não pode ser enfatizada o suficiente, dado que quase um terço das terras aráveis do mundo foram perdidas devido à erosão ou poluição nas últimas quatro décadas, e as Nações Unidas emitiram um alerta de que 90% do solo superficial da Terra estará em risco até 2050.
No entanto, implementar uma agricultura inteligente traz consigo desafios, como custos agrícolas crescentes, acessibilidade limitada a recursos e a necessidade de mudanças sociais, econômicas e regulatórias generalizadas.
O papel da tecnologia espacial na agricultura
As tecnologias que podem revolucionar nossas fazendas não se limitam a soluções no native. Alguns dos avanços mais impactantes são encontrados a quilômetros de distância, como a missão Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) da Agência Espacial Europeia (ESA), que monitora certas características geofísicas de um satélite orbitando 471 milhas acima da Terra.
Imagem de satélite é uma pedra angular da agricultura sustentável, fornecendo uma visão de vastas paisagens agrícolas. Esta tecnologia permite que os agricultores monitorem o uso da terra, identifiquem áreas de degradação e avaliem a saúde das colheitas com precisão sem precedentes.
Além disso, o monitoramento climático por meio de dados de satélite facilita a detecção precoce de estressores ambientais, como secas, inundações e eventos climáticos extremos, capacitando os agricultores a implementar intervenções oportunas e adaptar suas práticas adequadamente, garantindo que os recursos sejam implantados de forma eficaz.
A ESA contribui para o progresso da agricultura inteligente e regenerativa por meio de seu envolvimento em iniciativas de dados de satélite. Para locais em todo o mundo, a ESA reuniu imagens semanais e até diárias que podem oferecer insights incríveis.
Ao examinar essas imagens lado a lado, você pode testemunhar a evolução da terra ao longo do tempo, oferecendo um vislumbre das consequências das mudanças climáticas, eventos climáticos extremos do passado e desastres causados pelo homem.
No passado, utilizar conjuntos de dados tão extensos quanto os fornecidos pela ESA period complexo e custoso, restringindo potenciais aplicações para agricultura. No entanto, com poder de computação aprimorado e progresso em modelagem de dados grandes e IA, tornou-se viável usar e explorar esses dados para impulsionar um espectro mais amplo de técnicas agrícolas.
Missão SMOS da ESA
A missão SMOS, lançada em 2009, é focada na coleta de dados mundiais sobre os níveis de umidade do solo em terra e os níveis de salinidade nos oceanos. O SMOS está desempenhando um papel important no avanço da nossa compreensão dos processos de troca entre a superfície e a atmosfera da Terra.
Ele também auxilia no aprimoramento de modelos climáticos e de tempo ao mapear consistentemente componentes cruciais no ciclo da água.
O satélite SMOS carrega um radiômetro interferométrico exclusivo, operando na faixa de microondas da banda L para capturar imagens de ‘temperatura de brilho’ capturando a emissão de radiação da superfície. Estes imagens são usados para criar mapas globais precisos de umidade do solo, com uma precisão de 4 por cento e uma resolução espacial de aproximadamente 50 km.
Os agricultores podem usar essas informações para identificar áreas de terra com excesso ou falta de água e receber alertas sobre seca ou estresse hídrico.
Recentemente, dados do SMOS têm sido usados para impulsionar outras áreas de modelagem agrícola inteligente. Devido à crescente proeminência e gravidade dos incêndios florestais, a ESA e o Centro Europeu de Previsões Meteorológicas de Médio Prazo têm colaborado para mesclar dados do SMOS com dados do índice climático de incêndios canadense.
Combinamos dados de satélite e sensoriamento remoto para identificar áreas de alto risco de incêndio florestal, resultando em um Índice de Probabilidade de Ocorrência de Incêndio (FOPI) variando de 0 a 1. Um valor acima de 0,8 indica perigo extremo, enquanto 0 significa nenhum perigo. Isso ajuda na implementação de medidas preventivas e na compreensão das causas e do comportamento do fogo.
Papel colaborativo da ESA
A ESA fornece imagens de satélite e colabora diretamente com organizações externas em agricultura inteligente. O Fundo Internacional para o Desenvolvimento Agrícola (FIDA) da ONU tem colaborado com a ESA desde 2010 para mostrar o poder da Observação da Terra em aplicações agrícolas.
Essa colaboração criou mapas de cobertura do solo em Madagascar, monitorou a saúde das pastagens no Quirguistão, mapeou a erosão no Lesoto e identificou áreas vulneráveis no Tajiquistão.
A experience e os dados de sensoriamento remoto da ESA ajudarão os programas agrícolas do FIDA a projetar e refinar sua segmentação geográfica. Além disso, auxiliará no monitoramento de recursos naturais como pastagens, florestas, água e solos, que são vitais para a subsistência de pequenos agricultores.
A ESA e a ONU estão expandindo esta iniciativa para incluir a migração de gado, o reflorestamento e o novo programa de agroecologia do FIDA.
Programa Copernicus e desenvolvimentos futuros
O fornecimento de informações precisas, oportunas e facilmente acessíveis é essential para melhorar a gestão ambiental. Ela nos ajuda a entender os desafios climáticos que afetam a agricultura e a sociedade, permitindo que os naveguemos de forma mais eficaz e alcancemos metas de agricultura sustentável.
Indo além do SMOS, o ambicioso Programa Copernicus da União Europeia usa satélites, medições terrestres e tecnologia avançada. Essa combinação monitora e controla efetivamente vários elementos do ambiente da Terra.
Os principais componentes do Programa Copernicus incluem os satélites Sentinel da ESA, a espinha dorsal das atividades de observação da Terra.
Esses satélites monitoram o uso da terra, a saúde da vegetação, a umidade do solo, a temperatura e os padrões climáticos, cruciais para o ambiente da Terra. Essa observação abrangente fornece dados valiosos para alavancar práticas agrícolas inteligentes.
Dados de satélite permitem que fazendeiros rastreiem mudanças no uso da terra, incluindo crescimento de safras, cobertura de terra e saúde da vegetação. Eles permitem a detecção precoce de estresse ou doenças na safra, otimizando irrigação e fertilização e tomando decisões informadas para maximizar os rendimentos.
Os agricultores podem usar dados combinados de satélite e sensores de solo para gerar informações sobre umidade e temperatura do solo em tempo actual.
O programa auxilia na previsão do tempo e no monitoramento climático coletando dados sobre condições atmosféricas, temperatura e precipitação. Ele ajuda a rastrear o gado e monitorar pragas, permitindo que os fazendeiros planejem atividades e reduzam os danos às plantações.
Integrar dados de satélite com tecnologias de agricultura de precisão permite a aplicação precisa de água, fertilizantes e pesticidas usando GPS/GNSS e drones. Estratégias de otimização inteligentes ajudam a minimizar desperdício, risco e impacto ambiental, ao mesmo tempo em que maximizam a eficiência.
Desenvolvimentos futuros
Os dados do Programa Copernicus já estão alimentando modelos agrícolas e ambientais avançados, e iniciativas ainda mais complexas estão surgindo rapidamente.
Integrando tecnologias terrestres, submarinas e da ESA, o European Digital Twin of the Ocean (European DTO) cria uma réplica funcional do oceano. Este modelo auxilia especialistas na restauração dos mares e oceanos da Europa, com foco na sustentabilidade e na proteção da biodiversidade marinha.
A expansão de dados e capacidade de computação está avançando uma réplica digital excepcionalmente precisa da Terra. Por meio desse modelo, podemos efetivamente lidar com questões ambientais e agrícolas.
Capacidades infinitas
As capacidades de monitoramento de satélites como aqueles dentro do programa Copernicus oferecem insights e ferramentas valiosas para agricultura inteligente. Por meio de tomada de decisão baseada em dados, gerenciamento eficiente de recursos e adaptação a mudanças ambientais, os agricultores podem praticar agricultura sustentável e eficiente.
Isso beneficia o meio ambiente e a sociedade, ajudando governos a apoiar iniciativas como agricultura regenerativa e prevenção de incêndios florestais. O trabalho da ESA pode não parecer impactante agora, mas já teve efeitos substanciais e crescerá no futuro.
Sensores de solo, automação, IA e modelagem avançada impulsionarão o papel da tecnologia espacial na prevenção de crises e no fornecimento de alimentos.