Các nhà nghiên cứu của Đại học Bang Washington sẽ lùng sục hình ảnh trong hơn 20 năm để tìm hiểu xem liệu kỹ thuật canh tác trồng trọt hai vụ có đang gia tăng ở bang này hay không.
Sử dụng khoản tài trợ 100,000 USD từ Văn phòng Ứng dụng Nước phía Tây của Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA, các nhà khoa học của Đại học Bang Washington (WSU) sẽ sử dụng máy học để nghiên cứu hình ảnh vệ tinh trong nỗ lực tìm hiểu xem biến đổi khí hậu và mùa trồng trọt kéo dài có cho phép nông dân trồng hai loại cây trồng hay không trong một mùa trên cùng một lĩnh vực.
Chương trình Landsat của NASA chụp và lưu trữ các bức ảnh về bề mặt Trái đất cứ sau 16 ngày. Đối với khoản tài trợ mới này, Michael Brady, từ Trường Khoa học Kinh tế của WSU và Kirti Rajagopalan, Khoa Kỹ thuật Hệ thống Sinh học, sẽ sử dụng hình ảnh của miền trung và miền đông Washington để tìm kiếm các dấu hiệu về sự gia tăng trồng trọt hai lần. Mingliang Liu và Claudio Stockle từ WSU và Perry Beale từ Bộ Nông nghiệp Washington là cộng tác viên. Công trình này được xây dựng dựa trên nguồn tài trợ hạt giống từ Trung tâm Nghiên cứu Nước Bang Washington.
Brady cho biết: “Trong khoảng 50 năm qua, mùa trồng trọt của ngành nông nghiệp được tưới tiêu ở Washington đã tăng từ hai đến ba tuần. “Với mùa sinh trưởng dài hơn, giờ đây người trồng có nhiều khả năng trồng, chăm sóc và thu hoạch hai đợt vụ trong một năm.”
Sự gia tăng sản xuất đó đòi hỏi nhiều nước hơn, đó là ý tưởng cho nghiên cứu này xuất phát từ đó. Văn phòng Sông Columbia của Bộ Sinh thái Bang Washington muốn biết liệu việc trồng trọt hai vụ có trở nên phổ biến hơn hay không vì điều đó sẽ ảnh hưởng đến lượng nước có sẵn cho nông nghiệp.
Brady cho biết: “Việc trồng hai vụ sử dụng nhiều nước hơn đáng kể so với trồng và thu hoạch một vụ. “Nhưng thực sự không có cách nào để biết hiện nay có bao nhiêu người trồng đang trồng trọt hai vụ, chưa nói đến mức tăng bao nhiêu.”
Đó là nơi các hình ảnh vệ tinh của NASA xuất hiện. Sử dụng máy học, các nhà nghiên cứu sẽ xem xét các bức ảnh của từng cánh đồng và đo lường mức độ xanh của chúng.
Trên ảnh vệ tinh, một cánh đồng bắt đầu mùa sinh trưởng có màu nâu và dần dần trở nên xanh hơn, sau đó lại chuyển sang màu nâu, tiếp theo là một chu kỳ tăng độ xanh khác có thể sẽ bị cắt xén đôi. Brady cho biết, một cánh đồng bị cắt xén sẽ chỉ có một chu kỳ tăng màu xanh lục, sau đó là màu nâu cho đến mùa tiếp theo.
Brady nói: “Không thể nào một người hoặc hàng chục người có thể xem qua tất cả những bức ảnh về tất cả những cánh đồng đó trong hơn 20 năm”. “Nhưng bằng cách sử dụng máy học, chúng ta có thể thấy việc trồng trọt hai lần đã tăng lên đến mức nào ở từng cánh đồng trong hai thập kỷ”.
Mục tiêu là sử dụng 20 năm qua để dự đoán mức độ cắt xén gấp đôi sẽ tăng bao nhiêu trong thập kỷ tới hoặc lâu hơn. Các nhà nghiên cứu cũng sẽ xem xét dữ liệu tương tự đối với các khu vực ở California và Arizona, nơi có truyền thống trồng trọt nhiều hơn do mùa sinh trưởng dài hơn.
Brady nói: “Khi chúng ta bắt đầu có khí hậu tương tự như các vùng của California, chúng ta có thể thấy việc sản xuất lương thực chuyển sang những gì đã được thực hiện ở những khu vực đó”.
Điều đó có thể có tác động lớn đến quyền sử dụng nước của nông dân ở lưu vực sông Columbia. Brady hy vọng khoản tài trợ này sẽ giúp những người ra quyết định có thêm dữ liệu để họ có thể lập kế hoạch cho những mức tăng sử dụng nước tiềm năng.
Brady cho biết: “Cắt xén hai lần là một cách tiềm năng để giúp bù đắp tác động của biến đổi khí hậu đối với sản xuất lương thực”. “Nhưng chúng ta cần có kế hoạch sử dụng nước. Dự án này là bước khởi đầu tốt đẹp trong quá trình này.”– Scott Weybright, Đại học bang Washington