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Wassernutzung ... vom All aus beobachtet!

04.07.2008

Während die Lebensmittelknappheit viele von uns belastet, erkennen verschiedene Länder die Schlüsselrolle, die Bewässerung in dieser Frage spielen kann. Einige durch EU-Gelder finanzierte Forscher haben sich zusammengeschlossen, um gemeinsam herauszufinden, wie neueste Satellitenaufnahmen nicht nur dazu genutzt werden können, die Verwendung von Wasser effizienter zu gestalten, sondern auch, um Ernteerträge zu steigern.

Forscher aus Europa, Nordafrika und Nordamerika setzen den Satelliten FORMOSAT-2 ein, um zwei landwirtschaftliche Regionen zu beobachten: die Tensift-Ebene in der Umgebung von Marrakesch (Marokko) und das Yaqui-Tal im mexikanischen Bundesstaat Sonora. Dabei konnten die Forscher eine Reihe von Vorteilen aufdecken, die örtlichen Landwirten zugute kommen können. Hier werden für den Anbau von Getreide, Obst und Gemüse mehrere tausend Quadratkilometer landwirtschaftlicher Fläche bewässert.

Dank der besseren Sicht aus dem All kann FORMOSAT-2 den Landwirten eine einzigartige Perspektive auf ihre Anbaumethoden geben, eine Perspektive, mit denen erhebliche Wassereinsparungen möglich werden könnten.

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Laut aktuellsten Daten der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (ELOVN) werden jährlich 2.500 Kubikkilometer Süßwasser für die Agrarproduktion verwendet. Diese Zahl entspricht etwa 70 % der Wasservorräte, die von den Menschen jedes Jahr genutzt werden. Vor dem Hintergrund, dass die Weltbevölkerung immer schneller zunimmt, ist es von entscheidender Bedeutung, die Nutzung von Wasserressourcen zu optimieren und die Agrarproduktion zu erhöhen, um der Aufgabe, im Jahre 2030 genug Nahrung für 8 Milliarden Menschen zur Verfügung zu haben, gerecht zu werden.

Wissenschaftler setzen Beobachtungssatelliten für Fernerkundungen ein, um den Wasserhaushalt und Ernteerträge in großem geografischem Maßstab auswerten zu können. Dank geografischer Informationssysteme (GIS) können Spezialisten Daten so visualisieren und erfassen, dass sie Beziehungen, Muster und Tendenzen auf der Erde erkennen können.

Durch den Einsatz der Technologie des FORMOSAT-2 können Forscher nun auf detaillierte und fortlaufende Darstellungen des Pflanzenwachstums in der Landwirtschaft zurückgreifen. Dadurch sind sie in der Lage, Ertragsbestimmungen zu verstehen und zu verbessern, aber auch Modelle für den Wasserkreislauf zwischen Boden, Vegetation und Atmosphäre zu entwickeln.

Fernerkundungen und GIS können für einen besseren Boden- und Wasserschutz verwendet werden. Bereits jetzt unterstützen GIS-Technologien Planer weltweit dabei, Dämme zu analysieren und kleinsten Wassereinzugsgebieten Priorität einzuräumen, indem sie auf der Grundlage morphometrischer Parameter für Umweltschutzmaßnahmen ausgewählt werden. Auch in der EU sind sie im Einsatz, nämlich dort, wo neue Mitgliedstaaten sie für die Anpassung ihrer Wasserinfrastrukturen an EU-Standards benötigen.

Das Forscherteam kann die Potenziale des neuen Verfahrens für Satellitenaufnahmen mit seinen räumlichen und zeitlichen Daten hoher Auflösung überzeugend veranschaulichen. Der Satellit FORMOSAT-2 verfügt über eine räumliche Auflösung von zwei Metern im Schwarz-Weiß-Modus und von acht Metern in Farbe. Seine Fähigkeiten bei der Abbildung von Farben ermöglichen es ihm, spezifische Informationen zur Kartierung von seichten Gewässern zu liefern, zwischen kahlem Boden und Vegetation zu unterscheiden, Wälder zu kartieren und Anbaupflanzen zu bestimmen sowie atmosphärische Korrekturen vorzunehmen.

Ihre Untersuchungen in dem Weizenanbaugebiet von Marokko zeigten beispielsweise, dass die Verdunstung durch Pflanzenbewuchs, der Hauptfaktor beim Wasserverlust, mit einer Fehlerspanne zwischen 10 % und 20 % berechnet werden konnte. Auch Getreideerträge konnten mit einer Genauigkeit von rund 25 % im Grundstücksmaßstab geschätzt werden.

Auch wenn FORMOSAT-2 von Taiwans nationaler Weltraumorganisation (NSPO) betrieben wird, so wurde er doch in Europa entwickelt und von EADS-Astrium gebaut. Er ist der erste und einzige hochauflösende Satellit, der die Fähigkeit besitzt, denselben Punkt einmal pro Tag zu überfliegen. Die Möglichkeit, jeden Tag wiederholte Bilder eines untersuchten Gebiets mit demselben Sensor zu erhalten, aus gleichem Winkel und unter denselben Lichtbedingungen, garantiert einen zeitnahen Fluss kompatibler Daten.

Diese neuesten Untersuchungen wurden von einem Team des Institut de Recherche pour le Développement (IRD) im Centre d'Études Spatiales de la Biosphere (CESBIO) in Toulouse, Frankreich, durchgeführt. Die Arbeiten erfolgten im Rahmen des SudMed- und des MedMex-Programms des IRD-CESBIO, und zwar in Zusammenarbeit mit der Faculté des Sciences Semlalia von Marrakesch, dem Office Régional de Mise en Valeur Agricole von Haouz (Marokko) sowie der Universität von Sonora (Mexiko) mit dem zugehörigen technischen Institut.

Zu den weiteren Geldgebern dieses Projekts gehören die Coopération Universitaire Franco-Marocaine sowie die nationalen Weltraumprogramme Frankreichs, INSU und CNES.

| cordis
Weitere Informationen:
http://www.ird.fr/
http://cordis.europa.eu

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