Talking ScienceH Terensis, spin-off του ETH Zurich είναι σε θέση να προβλέψει την απόδοση της συγκομιδής και τους κλιματικούς κινδύνους, όπως ξηρασία και παγετός, με τη βοήθεια δορυφόρων. Αυτό όχι μόνο βοηθά τους αγρότες να προγραμματίσουν. Οι αρχές και οι ασφαλιστικές εταιρείες μπορούν επίσης να προβλέψουν τη ζημιά πιο αποτελεσματικά.
Εν συντομία
- H Terensis, spin-off του ETH Zurich συνδυάζει δορυφορικές εικόνες με μοντέλα φυτών για να δημιουργήσει ένα ψηφιακό δίδυμο καλλιεργειών.
- Αυτή η εικονική εικόνα της πραγματικότητας απεικονίζει την κατάσταση των διαφορετικών καλλιεργειών σε πραγματικό χρόνο και συνδυάζει τις πληροφορίες με τοπικά καιρικά δεδομένα.
- Όλα τα μέρη που εμπλέκονται στη γεωργική αλυσίδα αξίας έχουν έτσι πρόσβαση σε εκτενείς πληροφορίες όπως το status quo, η απόδοση, οι κίνδυνοι και η ανάγκη για δράση. Αυτό εξοικονομεί χρόνο και χρήμα και βοηθά στον προγραμματισμό.
«Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι οι αγρότες γνωρίζουν τη γη τους πολύ καλύτερα από εμάς», λέει ο Gregor Perrich. «Ξέρουν ποιοι τομείς ενός τομέα είναι καλύτεροι και ποιοι χειρότεροι και τι μπορούν να πετύχουν πού και με τι. Ωστόσο, μπορούμε να τους βοηθήσουμε να μειώσουν τις αβεβαιότητες, να εξοικονομήσουν χρόνο και να επέμβουν έγκαιρα σε περίπτωση κινδύνου».
Ο γεωπονικός επιστήμονας στο ETH Zurich δείχνει έναν χάρτη της Ελβετίας στο φορητό υπολογιστή του: τίποτα άλλο εκτός από μικρές κόκκινες, πράσινες και κίτρινες κηλίδες δεν μπορεί κανείς να δει μεταξύ της λίμνης της Γενεύης και της λίμνης Κωνσταντίας. «Αυτά είναι τα μεμονωμένα χωράφια, περιβόλια και αμπέλια που καλλιεργούνται στην Ελβετία. Μπορούμε να προβλέψουμε την απόδοση για καθένα από αυτά έως και δύο μήνες πριν από τη συγκομιδή. Όσο πιο πράσινο είναι το χρώμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση».
Ο Perrich κάνει ζουμ στον διαδραστικό χάρτη και, επομένως, στα μεμονωμένα οικόπεδα, καθένα από τα οποία αποτελείται από διαφορετικά χρώματα. «Ο πίνακας οργάνων μας επιτρέπει τον έλεγχο της τρέχουσας κατάστασης οποιουδήποτε συγκεκριμένου τμήματος γης. Ο αγρότης μπορεί να δει με μια ματιά εάν οι καλλιέργειες είναι στοχευμένες ή όχι και λαμβάνει εξατομικευμένες συστάσεις για δράση».
Οι δορυφόροι μπορούν να δουν περισσότερα
Η λεπτομερής βάση δεδομένων για συγκεκριμένη τοποθεσία που εμφανίζει ο Perrich είναι ένα «ψηφιακό δίδυμο», δηλαδή μια εικονική εικόνα της πραγματικότητας. Το ψηφιακό δίδυμο συνδυάζει βιοφυσικά μοντέλα με δορυφορικά δεδομένα σε πραγματικό χρόνο για να προσομοιώσει την ανάπτυξη των καλλιεργειών από τη σπορά έως τη συγκομιδή. Εκτός από την πιθανή απόδοση συγκομιδής, παρέχει επίσης πληροφορίες όπως η τρέχουσα βιομάζα (από την οποία υπολογίζεται η απόδοση), η αναμενόμενη ημερομηνία ανθοφορίας και ο ιδανικός χρόνος συγκομιδής.
Τα δορυφορικά δεδομένα εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται μόνο με προσοχή στην ελβετική γεωργία. Κι όμως οι δυνατότητές τους είναι τεράστιες. «Οι δορυφορικές εικόνες μας επιτρέπουν να παρατηρούμε πράγματα που δεν μπορούμε να δούμε με το ανθρώπινο μάτι», λέει ο Λούκας Γκραφ. Όπως ο Perrich, ο επιστήμονας γεωπληροφορικής ολοκλήρωσε το διδακτορικό του στην ομάδα Crop Science με επικεφαλής τον καθηγητή ETH Achim Walter.
«Οι δορυφόροι, μεταξύ άλλων, μετρούν πόση ακτινοβολία από τον ήλιο που λάμπει σε ένα λιβάδι αντανακλάται. Ανάλογα με την κατάσταση των φυτών, επιστρέφουν περισσότερη ή λιγότερη ακτινοβολία». Για παράδειγμα, εάν τα φύλλα ενός φυτού έχουν ένα δεδομένο μέγεθος και στέκονται σε μια συγκεκριμένη γωνία, στέλνουν μια δεδομένη ποσότητα ακτινοβολίας πίσω στους δορυφόρους. «Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εξαχθούν πολύ ακριβή συμπεράσματα για τα φυτά», λέει ο Graf. «Για παράδειγμα, οι δορυφορικές εικόνες μπορούν να μας πουν εάν το φυτό υποφέρει από άγχος ξηρασίας ή εάν απειλείται από προσβολή από μύκητες».
Προειδοποίηση για κινδύνους καιρού
Αυτές οι δορυφορικές πληροφορίες συνδέονται με μια πρόγνωση καιρού προσαρμοσμένη στην τοποθεσία. «Σε συνδυασμό με τις γεωπονικές μας γνώσεις, μπορούμε να προσφέρουμε μια στοχευμένη εκτίμηση κινδύνου και συστάσεις για δράση, για παράδειγμα σε περίπτωση παγετού, ξηρασίας ή απειλής μυκητιακής προσβολής από το Fusarium», προσθέτει ο Perrich.
«Οι αγρότες θα γνωρίζουν πάντα περισσότερα για τη γη τους από εμάς. Προσέχουμε να μην τους εξηγήσουμε τον κόσμο. Ωστόσο, μπορούμε να τους βοηθήσουμε να εξοικονομήσουν χρόνο – και λίπασμα». – Gregor Perrich, Συνιδρυτής Terensis
Με τη βοήθεια του ψηφιακού δίδυμου, ο αγρότης μπορεί τώρα να δει με μια ματιά εάν ορισμένες από τις καλλιέργειες κινδυνεύουν και μπορεί, για παράδειγμα, να αναπτύξει μυκητοκτόνα με στοχευμένο τρόπο όπου χρειάζονται, να κλείσει εγκαίρως τα χαλαζοδίκτυα ή να ελαφρύνει – κεριά παγετού. «Το μοντέλο μας ενημερώνεται δύο φορές την εβδομάδα. Επομένως, γνωρίζουμε πάντα σε ποιο στάδιο βρίσκονται οι καλλιέργειες στον αγρό», λέει ο Perrich. Το στάδιο είναι κρίσιμο για να αποφασίσετε εάν και πώς πρέπει να ληφθούν μέτρα, για παράδειγμα με αμπέλια: εάν το μπουμπούκι δεν έχει ακόμη φυτρώσει, το ξύλινο μέρος των αμπελιών θα ανεχθεί πολύ περισσότερα. Τα πράγματα γίνονται κρίσιμα μόλις φτάσει το μπουμπούκι. Ο παγετός είναι τότε ιδιαίτερα επιζήμιος.
Το τρέχον έτος έδειξε πόσο απρόβλεπτη μπορεί να είναι η φύση. Πρώτα είχε πολύ ζέστη και τον Απρίλιο είχε παγετό σε δυσμενή για καλλιέργειες εποχή. Και μετά από αυτό υπήρχε πολύ συχνή βροχή σε υπερβολικά υψηλές θερμοκρασίες. “Η προσβολή από μύκητες ήταν ένα σημαντικό πρόβλημα για τη γεωργία το 2024. Τα δημητριακά χάνουν την αξία τους όταν μολυνθούν με Fusarium και σε ακραίες περιπτώσεις δεν μπορούν πλέον να ταΐσουν ούτε τα ζώα”, λέει ο Graf. Είναι ακόμη πιο σημαντικό να το παρακολουθείτε σε πραγματικό χρόνο για να μπορείτε να παρέμβετε πριν να είναι πολύ αργά.
Το ψηφιακό δίδυμο δεν υποστηρίζει μόνο βραχυπρόθεσμα τους αγρότες. «Οι αγρότες μας είπαν σε διάφορες συζητήσεις ότι ένας ψηφιακός χάρτης με όλα τα οικόπεδα που καλλιεργούν μπορεί επίσης να τους βοηθήσει να σχεδιάσουν τη στρατηγική τους μακροπρόθεσμα», λέει ο Graf.
Από την έρευνα στην αγορά
Οι Perrich και Graf αναζήτησαν ήδη λύσεις κατά τη διάρκεια των διδακτορικών τους σπουδών για να δώσουν τη δυνατότητα στη γεωργία στη μικρής κλίμακας Ελβετία να επωφεληθεί από τους τελευταίους δορυφόρους του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA). Τώρα επιθυμούν να φέρουν την έρευνά τους στην αγορά με την υποστήριξη μιας Pioneer Fellowship. Οι δυο τους ίδρυσαν την εταιρεία Terensis, που πήρε το όνομά της από μια Ρωμαϊκή θεά υπεύθυνη για το αλώνισμα των σιτηρών, στις αρχές Μαΐου. Η Terensis μόλις έλαβε την ετικέτα spin-off του ETH.
Η τεχνολογία του Terensis προορίζεται να εξυπηρετήσει ολόκληρη την αγροδιατροφική αλυσίδα ως εργαλείο λήψης αποφάσεων, δηλαδή να υποστηρίξει τους αγρότες στον προγραμματισμό της καθημερινής τους εργασίας και σε διαβουλεύσεις με τις αγροτικές αρχές των καντονιών, για παράδειγμα όταν υποβάλλουν αίτηση για άδεια χρήσης φυτοφαρμάκων. «Είναι δυνατό να κοιτάξουμε μαζί έναν χάρτη και να δούμε το ίδιο πράγμα χωρίς οι αγρότες να χρειάζεται να εξηγήσουν για πολύ καιρό για ποια βοσκοτόπια ή για ποια προβλήματα μιλάνε», λέει ο Graf. «Αυτό επιτρέπει τη διεξαγωγή της συζήτησης με βάση δεδομένων και αποτελεσματικό τρόπο για κάθε μέρος στο πεδίο. Και τα γεγονότα είναι απτά και πάνω από όλα επαληθεύσιμα», υπογραμμίζει ο Graf. Αυτό επιτρέπει τη λήψη μιας απόφασης με βάση τα γεγονότα από κοινού και γρήγορα, εξοικονομώντας έτσι χρόνο και από τις δύο πλευρές.
Οι ψηφιακές πληροφορίες είναι επίσης χρήσιμες για τις γεωργικές ασφαλιστικές εταιρείες, προσθέτει ο Graf: «Οι ασφαλιστές συχνά δεν επιθυμούν να γνωρίζουν λεπτομερώς τι συμβαίνει πού. Ωστόσο, ενδιαφέρονται για τις διακυμάνσεις της απόδοσης με την πάροδο των ετών και σε μεγαλύτερες εκτάσεις. Αυτά τα χρησιμοποιούν για να υπολογίσουν τα ασφάλιστρα». Οι περισσότερες διαδικασίες αξιολόγησης στα γραφεία και στις γεωργικές ασφαλιστικές εταιρείες εξακολουθούν να διεξάγονται χειροκίνητα. «Εάν μπορούν να πάρουν κάθε απόφαση ένα λεπτό γρηγορότερα με την τεχνολογία μας, αυτό θα επιτρέψει να εξοικονομηθεί πολύς χρόνος συνολικά».
“Είτε αγρότης, ασφαλιστής ή πολιτικός: χάρη στην τεχνολογία μας, όλοι έχουν την ίδια δεξαμενή δεδομένων και οι συνθήκες είναι επαληθεύσιμες.” – Lukas Graf, συνιδρυτής Terensis
Όπως προσθέτουν οι δύο ερευνητές, οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής προτιμούν επίσης να βασίζονται σε μια βάση λήψης αποφάσεων που βασίζεται σε δεδομένα – όπως όταν εγκρίνουν χρηματοδότηση έρευνας για την αναπαραγωγή ποικιλιών προσαρμοσμένων στην τοποθεσία ή όταν χορηγούν ειδική άδεια για φυτοφάρμακα. «Εργαλεία που βασίζονται σε δεδομένα όπως το δικό μας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μείωση της γραφειοκρατίας».
Τόσο απλό όσο το Google Earth
Η πλατφόρμα προορίζεται να είναι τόσο εύκολη στη χρήση όσο το Google Earth, λέει ο Perrich. «Δεν χρειάζεται να είστε ειδικός στην ανάγνωση χαρτών για να χρησιμοποιήσετε το Google Earth. Η πλατφόρμα μας προορίζεται επίσης να είναι όσο το δυνατόν πιο διαισθητική.”
Υπάρχουν πολλές εταιρείες που εργάζονται σε ψηφιακές λύσεις για τη γεωργία, λέει ο Perrich. «Αυτό που μας ξεχωρίζει από τους άλλους είναι ότι συγκεντρώνουμε τους δύο καθοριστικούς παράγοντες παραγωγής στη γεωργία, το έδαφος και τον καιρό, σε μια πλατφόρμα». Και όπως προσθέτει ο Graf, «Κανείς δεν επιθυμεί να έχει δέκα διαφορετικές συνδρομές για να ελέγξει τον καιρό, να επιθεωρήσει τη βιομάζα ή να λάβει μια σύσταση για λίπασμα. Όλα αυτά τα συγκεντρώνουμε σε μια πλατφόρμα».
Έχουν πλέον αποδείξει σε έρευνα ότι η τεχνολογία λειτουργεί, λέει ο Perrich. Τώρα ήρθε η ώρα να το εφαρμόσετε – και χρειάζεται αλλαγή μυαλού. «Η πιο δύσκολη πρόκληση είναι πιθανώς να αλλάξεις τις υπάρχουσες συνήθειες και μεθόδους».
Το Terensis υποστηρίζεται από το ESA Business Incubation Centre Switzerland (ESA BIC CH). Το ESA BIC CH είναι ένα πρόγραμμα του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) το οποίο διαχειρίζεται στην Ελβετία το ETH Zurich. Υποστηρίζει νέους επιχειρηματίες που εργάζονται σε τεχνολογίες που σχετίζονται με το διάστημα.
Aναδημοσίευση άρθρου της Corinne Landolt 26.09.2024 στο ETH Zurich News. Link to original article >
