A mudança climática é a maior ameaça que a Terra enfrenta hoje! Nosso planeta, que abriga uma população crescente de mais de 7,8 bilhões de pessoas e inúmeras espécies de flora e fauna, mudou significativamente nas últimas décadas. Essas mudanças ambientais generalizadas levaram governos e órgãos públicos a aumentar o investimento na conservação da natureza na tentativa de deter e possivelmente reverter os efeitos das mudanças climáticas desenfreadas. Pesquisas indicam que cerca de US$ 50 bilhões
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flui para projetos de Conservação da Natureza todos os anos. Acredita-se que a Quarta Revolução Industrial
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contribuiu para grande parte da instabilidade associada às mudanças climáticas. Há, portanto, agora, um apelo crescente para as organizações equilibrarem entre lucro e impacto social.
O sensoriamento remoto envolve a compreensão de mudanças em grandes massas terrestres através da detecção e monitoramento das características físicas ou químicas de uma área, medindo à distância a radiação refletida ou emitida pela área examinada. Ele agora é usado por governos e ambientalistas em todo o mundo para obter uma compreensão precisa da Terra ao tomar decisões políticas, especialmente da perspectiva das discussões em andamento sobre as mudanças climáticas. Embora as aplicações sejam relevantes para várias indústrias, em nenhum lugar isso gerou o tipo de impacto que tem no campo da agricultura e silvicultura sustentáveis. A forma como produzimos nossos alimentos tem um grande impacto nos recursos da Terra! Ao aumentar esses dados com sensores de solo, podemos ajudar nossos agricultores a planejar melhor sua semeadura, manejo, colheita e venda de seus produtos.
Há uma infinidade de imagens de satélite disponíveis na última década que estão em vários níveis de resolução espacial e temporal. No entanto, no ano de 2017, a empresa privada Earth Imaging, Planet Labs, implantou um bando de satélites em um foguete da Organização de Pesquisa Espacial Indiana (ISRO). Eles ajudam a escanear a Terra diariamente, em alta resolução espacial de 3-5m com cobertura geográfica mais ampla. Também iniciamos recentemente nossa parceria com a Planet Labs para testar seus dados para alguns desses aplicativos impactantes.
Detecção Remota e Conservação
Atualmente, o maior impacto é na área de conservação. Os dados de satélite provaram ser benéficos na gestão de bacias hidrográficas e são usados na Índia para as bacias dos rios Krishna, Yamuna e Tapi. Um projeto de nível nacional, Missão Integrada para o Desenvolvimento Sustentável (IMSD), realizado pelo Departamento do Espaço, cobriu uma área de cerca de 84 milhões de hectares espalhados por 175 distritos na Índia
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. Em bacias hidrográficas selecionadas do projeto, a implementação da captação de água da chuva demonstrou uma série de benefícios, entre eles o aumento do desenvolvimento agrícola de regiões antes estéreis da área.
Recomendação para uma abordagem multidisciplinar de conservação
A CropIn combinou imagens de satélite com algoritmos de aprendizado de máquina (ML) para criar estratégias e implementar um projeto de conservação de rios em grande escala na Índia Central. Projetos de conservação de rios são de suma importância em economias baseadas na agricultura como a Índia, onde os agricultores estão se afastando de sua dependência de condições climáticas incertas e chuvas infrequentes. Os rios são a salvação para esses agricultores e são a principal fonte de água para irrigação! No entanto, os projetos de conservação dos rios precisam ser bem planejados e cronometrados. Estes também podem se tornar cada vez mais caros. Sentiu-se a necessidade de desenvolver um sistema que possa monitorar a atividade ao longo da bacia hidrográfica, incentivar os agricultores a continuar adotando práticas sustentáveis e dar confiança aos formuladores de políticas para continuar os esforços.
Investigar e comparar os dados históricos passados com os dados atuais provenientes das imagens de satélite desses locais nos permitiu investigar o impacto da plantação de árvores ao longo da bacia hidrográfica. O plano levou em consideração o limite da bacia do rio juntamente com o plano de plantação para monitorar as mudanças na capacidade de água, densidade de árvores, seca e precipitação durante um período de quatro anos. A medição da capacidade de água por si só é uma análise imprecisa do impacto, uma vez que pode ser devido a pequenas mudanças nas condições meteorológicas ou pode ser devido à característica intrínseca dessa zona geográfica específica. O algoritmo monitorou as mudanças em cada um desses elementos ao longo do tempo para determinar o impacto da plantação de árvores nas culturas agrícolas na área em estudo.
Medindo o impacto real e direcionando a mudança
Existem vários índices e derivados que podem ser obtidos a partir de imagens ópticas além do popular NDVI
(índice de vegetação de diferença normalizada) para a saúde da vegetação. O CropIn usou recursos derivados de dados de satélite, dados de sensores terrestres, dados climáticos e um modelo de ML personalizado em cima deles para monitorar continuamente ao longo do tempo e analisar a mudança de densidade das árvores ao longo dos quatro anos ao longo da bacia do rio nos 15 distritos .
A mudança na densidade de árvores é estimada usando um modelo de agregação baseado em imagens de satélite, cujos resultados são então correlacionados com as estatísticas de plantação acumuladas durante a campanha de plantação para estimar as regiões onde as plantações sobreviveram e cresceram ao longo dos anos. Nessas regiões identificadas, uma análise mais aprofundada é realizada para descobrir os fatores que mais contribuíram para a mudança das águas superficiais. A mudança das águas superficiais em si é quantificada usando os dados históricos de satélite disponíveis na região. Envolvia a detecção da extensão do rio, seguida pela medição da mudança da área de superfície usando índices derivados de satélite. Um modelo de ML é construído para avaliar a mudança na área de água superficial e retenção de água devido aos seguintes fatores contribuintes:a) mudança na cobertura arbórea, b) mudança na precipitação ec) condições de seca. Imagens de alta resolução da área em estudo validaram ainda mais esses resultados. Também podemos determinar o aumento ou diminuição da área cultivada ao longo do tempo, dando uma indicação da correlação entre o aumento da densidade de árvores, níveis de água e estímulo na atividade agrícola na área. Existem alguns desafios em aberto com a detecção de mudanças nos níveis de água, a atividade agrícola e a densidade das árvores. Uma questão importante é o efeito de variáveis de confusão ligadas às mudanças de precipitação sazonais, anuais e de longo prazo na região. Os efeitos dessas variáveis de confusão devem ser removidos durante a análise para medir o impacto real.
Tradicionalmente, levaria, provavelmente, várias décadas para determinar o ROI e o impacto desses projetos, mas agora podemos fazer isso com mais rapidez e precisão.
Acreditamos que os insights e métricas também podem fornecer aos órgãos governamentais e políticos na priorização e implementação de projetos com maior eficiência e com esperança renovada!
Entre em contato conosco para saber mais sobre como a CropIn está usando a tecnologia para ajudar governos e agências de desenvolvimento a combater as mudanças climáticas com uma agricultura mais inteligente e sustentável.
Assista a este vídeo para saber mais sobre a Análise de Uso do Solo com tecnologia SmartRisk
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Referências
[1] CPIC lança novos projetos para impulsionar o investimento na conservação da natureza. Fundo Global para o Meio Ambiente, 2020.
[2] A Quarta Revolução Industrial. Deloitte, 2020
[3] Gestão de Desastres. Mundo Geoespacial, 2010
