I produttori agricoli potrebbero, nel futuro, fare uso di previsioni migliori per irrigare in modo più efficiente i loro campi utilizzando una tecnologia sviluppata da Purdue che potrebbe rilevare in modo più accurato l'umidità del suolo sotto la superficie misurando i riflessi dei segnali satellitari di comunicazione.

"La riflettività della superficie è una funzione dell'umidità del suolo, e che ci permette di quantificare la quantità di umidità nel terreno così, se necessario, i coltivatori possono intraprendere azioni correttive per proteggere le loro colture, "ha detto James Garrison, un professore nella Scuola di Aeronautica e Astronautica di Purdue, e Ingegneria Elettrica e Informatica (per gentile concessione). "La tecnologia che stiamo sviluppando può essere conveniente.

"L'acqua sta diventando sempre più scarsa. Quindi, la gestione dell'acqua disponibile sta diventando sempre più importante. Per gestirlo è necessario essere in grado di determinare con precisione l'importo utilizzato. La chiave è misurare quanto di esso si trova nel terreno dove la maggior parte viene assorbita dalle radici delle piante".

La tecnologia si avvale di un ricevitore specializzato per catturare le riflessioni dei segnali satellitari di comunicazione con lunghezze d'onda di circa un metro (39 pollici), che gli scienziati chiamano "banda P".

La tecnologia satellitare convenzionale utilizzata per misurare l'umidità del suolo non può funzionare a queste lunghezze d'onda più lunghe a causa delle dimensioni dell'antenna richieste e della sostanziale interferenza dei collegamenti di comunicazione. Le attuali osservazioni dell'umidità del suolo da un satellite utilizzano lunghezze d'onda di circa 20 cm (8 pollici) e possono penetrare nel suolo solo di circa 5 cm (2 pollici). Previsioni di umidità del suolo sotto la superficie, attualmente richiedono l'applicazione di modelli per estendere le misure di superficie più in profondità.

La nuova tecnica è nota come "segnali di opportunità, " o SoOp, e utilizza essenzialmente le stesse trasmissioni che sono la fonte di interferenza che impedisce misurazioni da altri metodi. Si prevede che la banda P SoOp sia la sensibilità all'umidità del suolo fino a 15-20 centimetri, o circa 6-8 pollici, sotto la superficie. Le riflessioni dei segnali dalla superficie vengono confrontate con i segnali satellitari originali.

"Utilizzando questi segnali satellitari esistenti evitiamo i requisiti per la licenza di un trasmettitore in banda P, che è estremamente difficile, " Ha detto Garrison. "Riduce anche la dimensione dell'antenna necessaria".

I ricercatori hanno testato un prototipo dello strumento su un piccolo aereo durante un esperimento nello spartiacque Little Washita in Oklahoma. Ora hanno in programma di raccogliere dati da una posizione fissa della torre per osservare i cambiamenti in un singolo campo agricolo durante almeno una stagione di crescita.

In caso di successo, questa tecnologia può essere montata su droni per la pianificazione del programma di irrigazione delle colture.