I ricercatori di Stanford hanno sviluppato un nuovo modo per stimare i raccolti dallo spazio, utilizzando foto ad alta risoluzione scattate da una nuova ondata di satelliti compatti.

L'approccio, dettagliato nel numero del 13 febbraio della rivista del Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , potrebbe essere utilizzato per stimare la produttività agricola e testare strategie di intervento nelle regioni povere del mondo dove i dati sono attualmente estremamente scarsi.

"Migliorare la produttività agricola sarà uno dei modi principali per ridurre la fame e migliorare i mezzi di sussistenza nelle parti povere del mondo, " ha detto il coautore dello studio Marshall Burke, un assistente professore nel dipartimento di Scienze del sistema terrestre presso la Stanford's School of Earth, Scienze energetiche e ambientali. "Ma per migliorare la produttività agricola, dobbiamo prima misurarlo, e sfortunatamente questo non viene fatto nella maggior parte delle fattorie in tutto il mondo".

I satelliti per l'osservazione della Terra esistono da oltre tre decenni, ma la maggior parte delle immagini che catturano non ha una risoluzione sufficientemente alta per visualizzare i piccolissimi campi agricoli tipici dei paesi in via di sviluppo. Recentemente, però, i satelliti si sono ridotti sia in termini di dimensioni che di costi, migliorando contemporaneamente la risoluzione, e oggi ci sono diverse aziende in competizione per lanciare nello spazio satelliti delle dimensioni di un frigorifero e di una scatola da scarpe che riprendono immagini della terra ad alta risoluzione.

"Puoi prenderne molti lassù, il tutto catturando parti molto piccole della superficie terrestre ad altissima risoluzione, " ha detto il coautore dello studio David Lobell, professore associato presso il Dipartimento di Scienze del Sistema Terra. "Qualsiasi satellite non ti dà molte informazioni, ma la loro costellazione in realtà significa che stai coprendo la maggior parte del mondo a una risoluzione molto alta ea un costo molto basso. È qualcosa che non abbiamo mai avuto davvero, anche pochi anni fa".

Nel nuovo studio, Burke e Lobell hanno deciso di verificare se le immagini di questa nuova ondata di satelliti sono sufficientemente buone per stimare in modo affidabile i raccolti. La coppia si è concentrata su un'area del Kenya occidentale dove ci sono molti piccoli agricoltori che coltivano mais, o mais, su piccolo, lotti di mezzo acro o un acro. "Questa era un'area in cui c'era già molto lavoro sul campo esistente, " Ha detto Lobell. "Era un sito ideale per testare il nostro approccio".

Gli scienziati hanno confrontato due diversi metodi per stimare i rendimenti della produttività agricola utilizzando immagini satellitari. Il primo approccio ha coinvolto "verità del terreno, " o effettuando rilievi a terra per verificare l'esattezza delle stime di resa calcolate utilizzando i dati satellitari, che è stato donato dalla società Terra Bella. Per questa parte dello studio, Burke e il suo team sul campo hanno trascorso settimane a condurre indagini casa per casa con il suo staff, parlare con gli agricoltori e raccogliere informazioni sulle singole aziende agricole.

"Otteniamo molti ottimi dati, ma è incredibilmente dispendioso in termini di tempo e piuttosto costoso, il che significa che possiamo solo intervistare al massimo un migliaio di agricoltori durante una campagna, " ha detto Burke. "Se vuoi aumentare la nostra operazione, non vuoi dover raccogliere dati di rilevamento a terra ovunque nel mondo."

Per questa ragione, il team ha anche testato un approccio alternativo "non calibrato" che non dipendeva dai dati di rilevamento del terreno per fare previsioni. Anziché, utilizza un modello computerizzato di come crescono le colture, insieme a informazioni sulle condizioni meteorologiche locali, per aiutare a interpretare le immagini satellitari e prevedere i rendimenti.

"La semplice combinazione delle immagini con modelli di ritaglio basati su computer ci consente di fare previsioni sorprendentemente accurate, basandosi solo sulle immagini, della produttività effettiva sul campo, " ha detto Burke.

I ricercatori hanno in programma di ampliare il loro progetto e testare il loro approccio in più aree dell'Africa. "La nostra aspirazione è di fare previsioni stagionali accurate della produttività agricola per ogni angolo dell'Africa subsahariana, " Burke ha detto. "La nostra speranza è che questo approccio che abbiamo sviluppato utilizzando i satelliti possa consentire un enorme balzo in avanti nella nostra capacità di comprendere e migliorare la produttività agricola nelle parti povere del mondo".

Lobell è anche vicedirettore del Center on Food Security and the Environment di Stanford e Senior Fellow presso lo Stanford Woods Institute for the Environment.