por la NASA
Los datos del satélite NISAR se utilizarán para mapear el crecimiento de los cultivos, rastrear la salud de las plantas y monitorear la humedad del suelo, ofreciendo información detallada y oportuna para la toma de decisiones.
Cuando se lance este año, el satélite NISAR (Radar de Apertura Sintética NASA-ISRO) proporcionará un potente flujo de datos que podría ayudar a los agricultores de Estados Unidos y de todo el mundo. Esta nueva misión terrestre de la NASA y la Organización de Investigación Espacial de la India ayudará a monitorear el crecimiento de los cultivos desde la siembra hasta la cosecha, generando información crucial sobre cómo programar las siembras, ajustar los programas de riego y, en definitiva, optimizar otro recurso valioso: el tiempo.
Utilizando un radar de apertura sintética , NISAR discernirá las características físicas de los cultivos, así como el contenido de humedad de las plantas y el suelo en el que crecen. La misión tendrá la resolución para ver pequeñas parcelas de tierras de cultivo, pero un beneficio potencialmente más significativo provendrá de su cobertura amplia y frecuente de las regiones agrícolas.
El satélite tomará imágenes de casi toda la superficie terrestre dos veces cada 12 días y podrá visualizar parcelas de hasta 10 metros de ancho. La cadencia y la resolución podrían permitir a los usuarios ampliar la imagen para observar los cambios semanales en pequeñas explotaciones o alejarla para monitorear miles de explotaciones y observar tendencias más amplias. Esta perspectiva global será útil para las autoridades que gestionan cultivos o establecen políticas agrícolas.
Utilizando los datos de NISAR, los responsables de la toma de decisiones podrían, por ejemplo, estimar cuándo se plantaron las plántulas de arroz en una región y rastrear su altura y floración a lo largo de la temporada, a la vez que monitorean la humedad de las plantas y los arrozales a lo largo del tiempo. Un cultivo deficiente o arrozales más secos pueden indicar la necesidad de modificar las estrategias de gestión.
«Se trata de planificar y optimizar los recursos, y la sincronización es fundamental en los cultivos: ¿Cuál es el mejor momento para plantar? ¿Cuál es el mejor momento para regar? De eso se trata todo», afirmó Narendra Das, miembro del equipo científico de NISAR e investigador en ingeniería agrícola de la Universidad Estatal de Michigan en East Lansing.
Mapeo de cultivos
NISAR se lanzará este año desde el Centro Espacial Satish Dhawan de ISRO, en la costa sureste de la India. Una vez en funcionamiento, generará unos 80 terabytes de datos al día para investigadores y usuarios de diversas áreas, incluida la agricultura.
Los satélites se han utilizado para la monitorización de cultivos a gran escala durante décadas. Dado que las microondas atraviesan las nubes, el radar puede ser más eficaz para observar los cultivos durante las temporadas de lluvia que otras tecnologías como la termografía y la imagen óptica. El satélite NISAR será el primer satélite radar en emplear dos frecuencias, la banda L y la banda S, lo que le permitirá observar una gama más amplia de características de la superficie que un solo instrumento que trabaje en una sola frecuencia.
Las microondas de los radares de la misión podrán penetrar las copas de cultivos como el maíz, el arroz y el trigo, rebotar en los tallos, el suelo o el agua subyacente y regresar al sensor. Estos datos permitirán a los usuarios estimar la masa de materia vegetal (biomasa) superficial en una zona. Al interpretar los datos a lo largo del tiempo y combinarlos con imágenes ópticas, los usuarios podrán distinguir los tipos de cultivos según sus patrones de crecimiento.
Además, los radares de NISAR medirán cómo cambia la polarización, u orientación vertical y horizontal, de las señales tras rebotar de vuelta al satélite desde la superficie. Esto habilitará una técnica llamada polarimetría que, aplicada a los datos, ayudará a identificar cultivos y a estimar su producción con mayor precisión.
«Otra gran ventaja de NISAR es que, al integrar sus mediciones con las observaciones satelitales tradicionales, especialmente los índices de salud de la vegetación, mejorará significativamente la información sobre los cultivos», añadió Brad Doorn, quien supervisa el programa de investigación sobre recursos hídricos y agricultura de la NASA.
Los datos de alta resolución del satélite NISAR sobre qué cultivos están presentes y qué tan bien están creciendo podrían utilizarse para realizar pronósticos de productividad agrícola.
«El gobierno de la India, o cualquier gobierno del mundo, desea conocer la superficie cultivada y las estimaciones de producción con gran precisión», afirmó Bimal Kumar Bhattacharya, responsable de aplicaciones agrícolas del Centro de Aplicaciones Espaciales de ISRO en Ahmedabad. «Los datos de series temporales de alta repetición de NISAR serán de gran utilidad».
Seguimiento de la humedad del suelo
El satélite NISAR también puede ayudar a los agricultores a medir el contenido de agua en el suelo y la vegetación. En general, los suelos más húmedos tienden a generar más señales y a aparecer más brillantes en las imágenes de radar que los suelos más secos. Existe una relación similar con la humedad de las plantas.
Estas capacidades significan que NISAR puede estimar el contenido de agua de los cultivos durante una temporada de crecimiento para ayudar a determinar si sufren estrés hídrico, y puede usar señales que se han dispersado desde el suelo para estimar la humedad del suelo.
Los datos sobre la humedad del suelo podrían informar a los administradores de la agricultura y el agua sobre cómo responden las tierras de cultivo a las olas de calor o las sequías, así como también sobre la rapidez con la que absorben agua y luego se secan después de la lluvia, información que podría respaldar la planificación del riego.
«Los administradores de recursos que piensan en la seguridad alimentaria y en el destino de los recursos podrán usar este tipo de datos para tener una visión integral de toda su región», dijo Rowena Lohman, investigadora de ciencias de la Tierra en la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York, y líder de humedad del suelo en el equipo científico de NISAR.
