Satélites y agricultura: los humanos producen estos colores y formas sorprendentes, ¿lo sabías?
Los satélites de observación de la Tierra llevan décadas proporcionando imágenes impresionantes de la superficie terrestre, incluidas las zonas agrícolas. A menudo, sólo desde la perspectiva del espacio queda claro hasta qué punto los humanos moldean la apariencia de la Tierra.
El incesante crecimiento de la población mundial está ejerciendo presión sobre los sistemas agrícolas globales. El país está bajo una presión cada vez mayor para satisfacer la creciente demanda de alimentos.
El cambio climático también afecta la producción. Al proporcionar datos sistemáticos, sostenibles y objetivos, las observaciones desde el espacio pueden contribuir significativamente a la seguridad alimentaria.
A menudo se monitorean el uso de la tierra y la productividad y se toman mediciones de la vegetación y la humedad. Las medidas específicas incluyen el índice de área foliar, el índice de vegetación diferencial normalizado (NDVI) o la humedad del suelo.
“Formas” especiales de agricultura
Por un lado, las imágenes de satélite resaltan las zonas creadas por el riego rotativo. Se trata de un método de riego especial que se utiliza principalmente en regiones secas para irrigar la tierra de forma óptima. Se fija un tubo largo a un punto central del campo. La tubería gira alrededor de este punto, riegando las plantas en círculo. Dado que el tubo tiene una longitud fija y gira, se crea automáticamente un campo circular.
En Egipto (en la foto de arriba), por ejemplo, que es en gran parte tierra desértica, el Nilo ha sido el recurso más importante del país durante siglos. En los últimos años se ha utilizado para crear nuevas tierras agrícolas en depresiones geológicas del Sahara, en la región Toshka. Aquí se cultivan en campos circulares algodón, pepinos, tomates, sandías, plátanos, uvas y trigo.
Brasil, particularmente regiones como las que rodean el embalse de Três Marias, también utiliza esta técnica, a menudo para cultivar soja, maíz y otros cultivos. Los campos redondos también facilitan el mecanizado. – En las zonas de clima templado, sin embargo, toda la superficie se riega gracias a las precipitaciones suficientes.
También destacan visualmente las zonas que cultivaban arroz en laderas en terrazas. Las zonas de cultivo de arroz más conocidas del mundo son las terrazas de arroz de Banaue en Filipinas o las terrazas de arroz de Longji en la región china de Guangxi. El delta del Mekong en Vietnam es también una importante zona de cultivo de arroz, irrigada por la red del río Mekong.
Pero el arroz no sólo se cultiva en Asia: en muchos países del mundo se cultivan arrozales, a menudo llamados arrozales, por ejemplo en regiones como América del Sur, África y EE.UU., pero aquí en superficies planas que son temporalmente inundadas, similar a las terrazas de arroz. En el cinturón arrocero de EE. UU. (Arkansas, Luisiana, Mississippi y Texas), en 2021 se produjo el 73 por ciento de la cantidad total de arroz de EE. UU.
Las imágenes de satélite de los campos de tulipanes de los Países Bajos también muestran patrones sorprendentes creados por la plantación grande y estructurada. Cada primavera, los campos se plantan con tulipanes de diferentes colores, dispuestos en franjas paralelas según la variedad.
Las bandas de colores se pueden ver en las fotografías como patrones claros y lineales y hacen de los campos un elemento llamativo del paisaje holandés.
Los campos están diseñados para proporcionar condiciones óptimas para el cultivo y la cosecha. Las áreas diferenciadas en las imágenes de satélite proporcionan datos importantes para la investigación agrícola y los estudios climáticos.
Muchas imágenes de satélite también muestran los datos en colores falsos. Los colores falsos ocurren cuando los sensores detectan rangos de longitud de onda que son invisibles para el ojo humano, como la luz infrarroja o ultravioleta. Estos se convierten artificialmente en colores visibles.
Los colores falsos se utilizan, por ejemplo, en el análisis de la vegetación porque facilitan distinguir la vegetación sana de la vegetación estresada o enferma. Las plantas sanas reflejan mucha luz infrarroja cercana y, a menudo, aparecen de color rojo brillante en imágenes de colores falsos. Los cuerpos de agua o los suelos húmedos también pueden hacerse más visibles al analizar el agua y el suelo.
¿Cómo se recopilan los datos de las imágenes de satélite?
Un ejemplo de obtención de datos es el cálculo del índice de vegetación diferencial normalizado (NDVI). Este índice se calcula a partir de la luz visible (VIS) y la luz infrarroja cercana (NIR) reflejadas por la vegetación.
La vegetación verde y saludable absorbe la mayor parte de la luz visible y refleja gran parte de la luz infrarroja cercana. Por otro lado, la vegetación escasa o insalubre refleja más luz visible pero menos luz infrarroja cercana. El valor NDVI ahora refleja la salud de la vegetación en un rango de -1 a +1. Esto significa que el índice puede ser una herramienta útil para estimar el rendimiento de los cultivos y la salud de los pastos.
- –1: Dado que el agua absorbe más luz visible e infrarroja de la que refleja, los valores negativos se interpretan como agua.
- 0: Un valor de cero indica que no hay vegetación verde, es decir, terrenos áridos, rocas, arena, nieve o ambientes urbanos sin vegetación significativa.
- +1: Un valor NDVI positivo indica una mayor densidad posible de hojas verdes. Los valores cercanos a +1 suelen representar un follaje verde denso.
La imagen compuesta sobre las Altas Llanuras de Texas se creó combinando tres imágenes NDVI separadas de la misión Copernicus Sentinel-2 (del 17 de marzo al 21 de abril de 2019). Los tonos de rojo, amarillo y verde indican cambios en el crecimiento de la vegetación al comienzo de la temporada. Las manchas negras indican muy poca vegetación para la temporada, mientras que las manchas blancas indican una alta tasa de vegetación durante esa época.
La imagen Copernicus Sentinel-2 de un área en el departamento boliviano de Santa Cruz también muestra una combinación de tres imágenes NDVI. (La primera imagen del 8 de abril de 2019 es roja, la segunda del 22 de junio de 2019 es verde y la tercera del 5 de septiembre de 2019 es azul). Aquí se muestran regiones donde parte del bosque seco tropical ha sido talado para fines agrícolas.
Las llanuras y las abundantes precipitaciones hacen que la región sea atractiva para la agricultura, razón por la cual la región se ha transformado de un denso bosque a una zona agrícola estructurada desde los años 1980. Este método de deforestación, común en esta parte de Bolivia, se caracteriza por los patrones radiales claramente visibles en la imagen. Cada campo estampado tiene un tamaño aproximado de 20 km².
Se pueden ver pequeños asentamientos en el medio de cada campo en la imagen, que generalmente contienen una iglesia, una escuela y un campo de fútbol. Las comunidades están conectadas por una red de caminos (líneas rectas) que dividen los campos radiales y conectan las áreas adyacentes.
A través de los campos fluyen arroyos y ríos serpenteantes. Las largas y delgadas franjas de tierra en la parte superior derecha de la imagen probablemente sean campos de soja.
¿Qué ventajas tiene la observación por satélite para la agricultura?
La observación por satélite ofrece claras ventajas en la agricultura al hacer visibles las propiedades del suelo, las condiciones de los cultivos y la labranza. Los datos ayudan a los investigadores y agricultores a analizar tierras agrícolas, hacer pronósticos de cosechas y monitorear los cambios estacionales, lo que permite una mejor planificación del uso de la tierra.
Los datos adicionales ayudan a identificar los efectos de la sequía en cultivos y pastos y a verificar la calidad del suelo en busca de uso excesivo, pastoreo excesivo o errores de riego.
Los mapas agrícolas también se pueden utilizar para realizar estimaciones independientes de superficies y cultivos, que pueden utilizarse como base para desarrollar estrategias de seguridad alimentaria en regiones vulnerables.