Onderzoekers van de Washington State University zullen meer dan twintig jaar aan beeldmateriaal doorzoeken om erachter te komen of de landbouwtechniek van dubbel bijsnijden in de staat toeneemt.
Met behulp van een subsidie van $100,000 van het Western Water Applications Office van het NASA Jet Propulsion Lab zullen wetenschappers van de Washington State University (WSU) machinaal leren gebruiken om satellietbeelden te bestuderen in een poging om te achterhalen of de klimaatverandering en een verlengd groeiseizoen boeren in staat stellen twee gewassen te verbouwen in één seizoen op hetzelfde terrein.
NASA's Landsat-programma maakt en archiveert elke 16 dagen foto's van het aardoppervlak. Voor deze nieuwe subsidie zullen Michael Brady, van de WSU School of Economic Sciences, en Kirti Rajagopalan, Department of Biological Systems Engineering, beelden van Midden- en Oost-Washington gebruiken om te zoeken naar tekenen van een toename van dubbele cropping. Mingliang Liu en Claudio Stockle van WSU en Perry Beale van het Washington Department of Agriculture werken samen. Dit werk bouwt voort op een startsubsidie van het State of Washington Water Research Center.
“De afgelopen vijftig jaar is het groeiseizoen voor de geïrrigeerde landbouw in Washington met twee tot drie weken toegenomen”, zegt Brady. "Met het langere groeiseizoen is het nu waarschijnlijker dat telers in staat zijn om twee oogstrondes per jaar te planten, telen en te oogsten."
Voor die productieverhoging is veel meer water nodig, vandaar het idee voor dit onderzoek. Het Office of Columbia River van het Washington State Department of Ecology wilde weten of dubbele teelt steeds populairder wordt, omdat dit gevolgen zal hebben voor de hoeveelheid water die beschikbaar is voor de landbouw.
“Dubbele teelt verbruikt aanzienlijk meer water dan het telen en oogsten van een enkel gewas”, zegt Brady. "Maar er is nog niet echt een manier om te zien hoeveel telers nu een dubbele oogst produceren, laat staan hoeveel de oogst is toegenomen."
Dat is waar de satellietbeelden van NASA van pas komen. Met behulp van machine learning zullen de onderzoekers naar foto's van individuele velden kijken en meten hoe groen deze zijn.
Op een satellietbeeld wordt een veld dat het groeiseizoen bruin begint en langzaam groener wordt en vervolgens weer bruin wordt, gevolgd door een nieuwe cyclus van toenemende groenheid, waarschijnlijk dubbel bijgesneden. Een enkel bijgesneden veld zou slechts één cyclus van toenemende groene kleur vertonen, gevolgd door bruin tot het volgende seizoen, zei Brady.
"Het is onmogelijk dat één persoon, of een tiental mensen, al die foto's van al die velden over een periode van twintig jaar zou kunnen doorkijken," zei Brady. “Maar met behulp van machine learning kunnen we zien hoeveel dubbele oogsten er in de afgelopen twintig jaar op individuele velden zijn toegenomen.”
Het doel is om de afgelopen twintig jaar te gebruiken om te voorspellen hoeveel dubbele oogsten de komende tien jaar of langer zullen toenemen. De onderzoekers zullen ook naar dezelfde gegevens kijken voor delen van Californië en Arizona, die traditioneel meer dubbele oogsten kennen als gevolg van langere groeiseizoenen.
“Nu we een klimaat krijgen dat vergelijkbaar is met delen van Californië, kunnen we de voedselproductie zien verschuiven naar wat er in die gebieden werd gedaan,” zei Brady.
Dat zou een grote impact kunnen hebben op de waterrechten voor boeren in het Columbia River Basin. Brady hoopt dat deze subsidie besluitvormers zal helpen over meer gegevens te beschikken, zodat ze plannen kunnen maken voor een mogelijke toename van het waterverbruik.
“Dubbele teelt is een mogelijke manier om de gevolgen van de klimaatverandering op de voedselproductie te helpen compenseren”, aldus Brady. “Maar we moeten plannen maken voor het watergebruik. Dit project is een goede eerste stap in het proces.”- Scott Weybright, Washington State-universiteit