חוקרים מאוניברסיטת וושינגטון יסקרו יותר מ-20 שנות דימויים כדי ללמוד אם טכניקת החקלאות של גידול כפול הולכת וגוברת במדינה.
באמצעות מענק של 100,000 דולר ממשרד יישומי המים המערביים של מעבדת ההנעה הסילון של נאס"א, מדענים מאוניברסיטת וושינגטון סטייט (WSU) ישתמשו בלמידת מכונה כדי ללמוד תמונות לוויין במאמץ ללמוד אם שינויי האקלים ועונת גידול מתארכת מאפשרים לחקלאים לגדל שני יבולים בעונה אחת באותו תחום.
תוכנית Landsat של נאס"א מצלמת ומאחסנת תמונות של פני כדור הארץ כל 16 ימים. עבור המענק החדש הזה, מייקל בריידי, מבית הספר למדעי הכלכלה של WSU, וקירטי ראג'גופאלן, המחלקה להנדסת מערכות ביולוגיות, ישתמשו בתמונות של מרכז ומזרח וושינגטון כדי לחפש סימנים לעלייה בגידול כפול. מינגליאנג ליו וקלאודיו סטוק מ-WSU ופרי ביל ממחלקת החקלאות של וושינגטון הם משתפי פעולה. עבודה זו מתבססת על מענק זרעים ממרכז מחקר המים של מדינת וושינגטון.
"במהלך 50 השנים האחרונות בערך, עונת הגידול של חקלאות שלחין בוושינגטון עלתה בשבועיים עד שלושה", אמר בריידי. "עם עונת הגידול הארוכה יותר, כעת סביר יותר שהמגדלים יוכלו לשתול, לגדל ולקצור שני סבבים של יבולים בשנה."
הגידול הזה בייצור דורש הרבה יותר מים, ומכאן הגיע הרעיון למחקר הזה. משרד מחלקת האקולוגיה של מדינת וושינגטון בנהר קולומביה רצה לדעת אם גידול כפול הופך לפופולרי יותר מכיוון שזה ישפיע על כמות המים הזמינה לחקלאות.
"גידול כפול מצריך הרבה יותר מים מאשר גידול וקציר של יבול בודד", אמר בריידי. "אבל לא באמת הייתה דרך לראות כמה מגדלים כפולים יבול עכשיו, שלא לדבר על כמה זה גדל."
שם נכנסות לתמונה תמונות הלוויין של נאס"א. באמצעות למידת מכונה, החוקרים יסתכלו על תמונות של שדות בודדים וימדדו עד כמה הם ירוקים.
בתמונת לוויין, שדה שמתחיל את עונת הגידול בצבע חום ולאט לאט הופך לירוק יותר, ואז הופך שוב לחום, ואחריו מחזור נוסף של ירקות גוברת, צפוי להיחתך כפול. שדה חתוך יחיד יראה רק מחזור אחד של גוון ירוק הולך וגובר, ואחריו חום עד לעונה הבאה, אמר בריידי.
"אין סיכוי שאדם, או תריסר אנשים, יוכלו להסתכל על כל התמונות האלה של כל השדות האלה במשך 20 שנה", אמר בריידי. "אבל באמצעות למידת מכונה, אנו יכולים לראות עד כמה גדל היבול הכפול בשדות בודדים במשך שני עשורים."
המטרה היא לנצל את 20 השנים האחרונות כדי לחזות כמה יגדל היבול הכפול בעשור הקרוב או יותר. החוקרים יסתכלו גם על אותם נתונים עבור חלקים מקליפורניה ואריזונה, שבאופן מסורתי יש להם יותר יבול כפול עקב עונות גידול ארוכות יותר.
"כאשר מתחילים להיות לנו אקלים דומה לחלקים מקליפורניה, אנו עשויים לראות את ייצור המזון עובר למה שנעשה באזורים אלה", אמר בריידי.
לכך עשויה להיות השפעה גדולה על זכויות המים לחקלאים באגן נהר קולומביה. בריידי מקווה שהמענק הזה יעזור למקבלי ההחלטות לקבל יותר נתונים כדי שיוכלו לתכנן עלייה פוטנציאלית בשימוש במים.
"חיתוך כפול הוא דרך אפשרית אחת לעזור לקזז את ההשפעות של שינויי האקלים על ייצור המזון", אמר בריידי. "אבל אנחנו צריכים לתכנן את השימוש במים. הפרויקט הזה הוא צעד ראשון טוב בתהליך".- סקוט וויברייט, אוניברסיטת וושינגטון סטייט