Satélites poderiam ajudar a manter a alimentação de populações famintas com as mudanças do clima

OBSERVAÇÃO DA TERRA

Satélites poderiam ajudar a manter a alimentação de populações famintas com as mudanças do clima O Verde escuro indica áreas com altos valores do Índice de Vegetação Diferença Normalizada o NDVI e uma abundância de vegetação saudável sobre essa fotografia que pode ser vista em animação rotativa. Tais informações são usadas para monitorar o abastecimento alimentar global e para antecipar a escassez de alimentos. Greenbelt MD (SPX) 17 de setembro de 2009. Crédito: NASA / Goddard Space Flight Center por Adam Voiland

No início de 1980, os cientistas da NASA Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland, desenvolveram o Índice de Vegetação Diferença Normalizada (NDVI), uma inovadora combinação de duas medições por satélite, que lhes permitiu analisar as mudanças nas paisagens verdes "da Terra como visto do espaço. Muito parecido com as medições de satélites meteorológicos, permitem os meteorologistas acompanharem e monitorarem furacões, NDVI mostra, aos cientistas, as áreas de seca, áreas de culturas, e até infestação de pragas com quebras de safra que levam à fome generalizada. Poucos não-cientistas já ouviram falar do NDVI, ainda que, este sinal vital do planeta tem implicações importantes para todos, disse Molly Brown, um cientista do Goddard que tem o NDVI estampada na licença da placa de seu carro .

NDVI foi usado para estudar tudo, desde a propagação da doença até para os vestígios arqueológicos da antiga Roma. Talvez o mais importante, disse Brown, é que esta ferramenta de sensoriamento remoto terá um papel fundamental para ajudar-nos a manter o alimento na mesa, com as populações futuras aumentam, as mudanças climáticas, e as pressões sobre o sistema agrícola de estrutura sombreados em verde. É um pouco obscuro a respeito de quando, onde e quem primeiro desenvolveu a equação que os cientistas usam hoje para o cálculo do NDVI. Ele apareceu pela primeira vez em um relatório do simpósio de 1973 na NASA do Texas pesquisadores da A&M University. O potencial do NDVI não ficou bem claro até Compton Tucker, da Nasa, juntamente com os colegas Brent Holben, Christopher Justice, John Townshend, Sam Goward, e Steve Prince desenvolveram uma técnica de composição de imagem na década de 1970 e 1980, que tornou possível para montar mapas com nuvens e gratuitos NDVI sobre grandes regiões. O trabalho culminou com um mapa de vegetação NDVI da África na capa da revista Science em 1985. "Foi esclarecedor", disse Forrest Hall, um físico em Goddard e um investigador veterano do NDVI. "Com as imagens compostas NDVI, de repente, poderíamos ver uma mancha de terra livre e como todos os diferentes tipos de vegetação na Terra se encaixam e como elas mudaram ao longo do tempo." O que tinha Tucker usado para criar este mapa inovador da África? Os instrumentos de satélites medem a luz visível e infravermelha refletida a partir de folhas da planta, e Tucker então calcula uma relação de normalização destes dois "canais". Esta relação muda dependendo da densidade de clorofila em folhas verdes de vegetação. Atualmente os melhores dados para medições de NDVI vêm do Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) instrumentos de Terra da NASA e dos satélites 'Aqua'; dados anteriores vieram do 'Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR)' instrumentos utilizados em satélites em órbita polar NOAA meteorológicas.

Desde que a clorofila, o pigmento verde que as plantas usam para transformar luz solar em carboidratos e, portanto, energia, absorve a luz visível na raia do Verde, as plantas saudáveis refletem menos luz vermelha e, portanto, tem uma NDVI mais elevada do que aqueles com folhas esparsas ou insalubres. Nos mapas de Tucker, as áreas de vegetação escassa do Saara e na região do Sahel têm valores de NDVI próximo de zero. As densas florestas da África Central têm uma NDVI próximo de 1, que é o valor mais elevado. "É uma medida muito simples e elegante, apenas dois canais de informação", disse Assaf Anyamba, um cientista do Goddard que usa NDVI à variabilidade do clima de investigação e doenças transmitidas por vetores. "Nós temos agora quase 29 anos de NDVI documentando terra global baseada na fotossíntese". Manter os alimentos sobre a mesa, NDVI é uma medida extremamente versátil, mas o controle da cadeia alimentar global emergiu como uma das suas utilizações particularmente importante. Ao comparar NDVI de um ano para os anos anteriores, os cientistas podem ver e quantificar os sinais de que as culturas são saudáveis e vigorosas ou que sofrem de seca, infestação de insetos, ou algum outro problema. O maior usuário dos dados NDVI é o Foreign Agricultural Service (FAS) do Departamento E.U. de Agricultura (USDA), que monitora a produção agrícola em todo o mundo com um foco na chave de 15 culturas, incluindo trigo, milho, soja e arroz. FAS estimativas de produção agrícola para determinar a taxa de mercado para produtos de base, o alicerce da economia nos países desenvolvidos e países em desenvolvimento. A Agência E.U. para o Desenvolvimento Internacional Famine Early Warning Systems Network (FEWS NET) usa NDVI como sua principal ferramenta para antecipar a escassez de alimentos e colheitas perdidas. FEWS NET fornece dados quase em tempo real para 20 países-Africano, bem como Guatemala, Haiti, Afeganistão, e sobre os riscos de fome base NDVI e complementar os dados ambientais. Os dados de satélite sozinho não pode curar o mundo da fome, diz Brown, mas sistemas como FEWS NET pode comprar momento crítico para os governos e organizações de ajuda a reagir quando as secas, as guerras, e infestações graves de pragas nos alimentos. NDVI tem-se revelado particularmente útil em alguns dos locais mais controversas do mundo. Em 2008, o FAS, FEWS NET, e uma série de outros parceiros NDVI utilizado para monitorar os rendimentos do trigo no Iraque e no Afeganistão através de uma seca persistente que levou aos piores rendimentos em uma década.

Mais perto de casa, NDVI é também utilizado em alguns estados, como base para um programa de seguro safra novela gerido pelo USDA. E é usada por pecuaristas no sudoeste americano, como parte da Faixa de Ver a "Rede de controle", para localizar as melhores áreas para o gado de forragens. Como solução para um mundo super-povoado e faminto As Nações Unidas projetam que a população da Terra irá ultrapassar 9 bilhões de pessoas até 2050, acima dos atuais 6,8 bilhões. Desde a década de 1990, os preços das commodities subiram e a quantidade de terra cultivada por pessoa caiu. O resultado: muitas comunidades pobres estão achando menos acesso aos alimentos cultivados localmente ao mesmo tempo que o abastecimento alimentar global estão aumentando. Já, os investigadores estimam que 30% das populações rurais dos países em desenvolvimento não têm acesso seguro à comida por causa da pobreza. Enquanto isso, os modelos sugerem que a mudança climática poderiam criar um El Niño, com efeito, no Oceano Índico que causa mais secas nas principais áreas agrícolas das Américas, África e Ásia. Tais achados, segundo Brown e outros, que preocupam-se com as áreas que já se debatem com falta de alimentos, podem causar enfrentamentos de problemas ainda mais graves no futuro. Mas eles também permanecem esperançosos que as ferramentas científicas e tecnológicas, como o NDVI podem fornecer informações importantes para nos ajudar a moderar o pior dos problemas. Melhorar os sistemas de previsão antecipadamente, pode ser tão importante na prevenção da fome como a melhoria das técnicas agrícolas e as políticas de ajuda alimentar para garantir um futuro sustentável.