Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Europas øjne i himlen hjælper med at løse energi, problemer med arealanvendelse i Afrika

Komplekse jordobservationsdata bliver omdannet til realtidsværktøjer til at hjælpe med at løse problemer på jorden i Afrika. Kredit:MERIS mosaik af Afrika, maj 2004 af ESA er licenseret under CC BY-SA 3.0 IGO

Forskere har lavet et solatlas over Egypten, afslører, hvor solens stråler skinner mest strålende, og hvor støvstorme hindrer dens lys. Og i Niger, prognosemagere guider kvægfolk mod græsningsområder og vandkilder – og væk fra konflikter med stillesiddende landmænd.

Dette er blot et par af mange applikationer, der kommer ud af ordninger for at hjælpe mindre udviklede lande med at udnytte åbent tilgængelige data, der strømmer ud af programmer såsom EU's Copernicus Jordobservationssystem, som forsyner satellit, luftbårne og overfladebaserede målinger og tjenester. Disse ordninger gør det muligt for regeringer, private virksomheder og forskningsinstitutter at nulstille data, der kan bruges til at løse presserende lokale og nationale problemer.

Egypten bygger, hvad de håber vil være den største solenergi-facilitet på planeten, Benban, og har planer om at bygge mange flere for at tackle den energikrise, den står over for som følge af en befolkningseksplosion, siger professor Hesham El Askary, fra Chapman University i Californien, OS. Han er en af ​​to regionale koordinatorer for et projekt kaldet GEO-CRADLE, som strækker sig over Mellemøsten, Balkan og Nordafrika.

Egypten er rig på solstråling – men også på støv, hvilket reducerer mængden af ​​stråling, der rammer de solcelleceller, der bruges til at omdanne lys til elektricitet i solpaneler. Da det er dyrt at bygge jordovervågningsstationer, det har hidtil været vanskeligt at lave nøjagtige forundersøgelser for planter, siger prof. El Askary.

Brug af satellitdata og nye modelleringsteknikker, Prof. El Askary og kolleger har forvandlet mange års information til et værktøj, som planlæggere nu bruger til at beslutte, hvor de skal placere solenergianlæg.

Som en del af GEO-CRADLE, holdet har arbejdet sammen med egyptiske videnskabsmænd og ingeniører for at bruge værktøjet til at afsløre nationens sol-hotspots.

'Dette atlas giver dem (regeringerne) en idé om de mest effektive steder, hvor de kan have den billigste produktion, sagde prof. El Askary. 'Det er et massivt skridt i den rigtige retning.'

Den egyptiske regering har lagt atlasset på sin hjemmeside og har allerede brugt det til at verificere, at Aswan-området i Øvre Egypten er en af ​​de mest effektive placeringssteder, han siger.

Egyptens prof. El Askary har også brugt modellerne til at hjælpe den internationalt anerkendte pioner inden for hjertetransplantationskirurgi, Sir Magdi Yacoub, vurdere, om det er muligt at bruge solenergi til at drive det enorme hospital og forskningscenter, han planlægger for New Aswan.

Datastrømme

GEO-CRADLEs koordinator, Dr. Haris Kontoes, fra det nationale observatorium i Athen, Grækenland, siger, at projektet har hjulpet nationer i de regioner, de fokuserer på, med at gøre brug af datastrømme fra Copernicus – ved at trække informationen sammen, få alle interessegrupperne til at arbejde som et netværk for at gøre brug af det, og finde applikationer til overvågning af klimaændringer, lokalisering af råvarer, forbedring af fødevaresikkerheden og adgang til vedvarende energi.

På det afrikanske kontinent, der er masser af teknisk ekspertise i at indhente og analysere fjernmålingsdata, men mange lande mangler internetbåndbredden til at høste de data, der er tilgængelige, eller finder det en udfordring at få adgang til de nyeste teknologier, siger Mark Noort, direktør for teknologimæglerfirmaet HCP International. Han tilhører et konsortium kaldet AfriCultuReS, som har til formål at udnytte en række informationskilder om Jorden, fra satellitter til overvågningsstationer og prøvetagning udført af mennesker, at forbedre landbruget på kontinentet.

Forskere i Afrika er allerede dygtige til at overvåge landbruget på en kontinental og nogle gange national skala, siger Noort. Men udnyttelse af nye data ville give dem mulighed for at se, hvad der foregår hurtigere og hyppigere og i en finere skala. Han tilføjer, at små landmænd ville have gavn af at få adgang til handy, rettidige prognoser destilleret fra disse data.

'Den overordnede idé (med projektet) er at fusionere ikke kun jordobservation, men klimamodeller, vejrudsigt og jordinformation, sagde Juan Suárez, fra GMV Aerospace and Defence, hvem er koordinator for projektet.

Sådanne oplysninger kan betyde forskellen mellem en rigelig høst og landmænd, der går sultne. For eksempel, bønder planter ofte deres frø efter den første regn, kun for at se dem ødelagt af en længere tør periode. Hvis prognosemænd kunne kommunikere til dem det sandsynlige mønster for den kommende regnsæson, kunne det redde dem fra mange sådanne farer.

Regntiden

Dr. Issa Garba, der leder bidraget fra Centre Regional Agrhymet i Niamey, Niger, et af otte afrikanske lande, der deltager i projektet, sagde:'Vi er nødt til at vide, hvornår regntiden starter og slutter, om tørre perioder og hvilken type hirse eller sorghum frø landmænd skal bruge. Når landmænd putter gødning i gården, skal de vide, om i de næste seks timer, de vil få regn.'

Projektet dokumenterer også ændringer i arealanvendelsen, for eksempel, at overvåge konkurrencen mellem fødevare- og nonfoodafgrøder, og vandtilgængelighed – både oversvømmelse og tørke. Ændringer, der betyder katastrofe for høsten, såsom ankomsten af ​​skadedyr, eller et fald i jordens frugtbarhed, er også overvåget. Ud over at få råd til landmænd, dette vil også hjælpe regeringerne til at forudsige sæsonens udbytte mere præcist.

Dr. Garba beskriver en pilot, der ser ud til at have reduceret konflikten mellem pastoralister og landbrugere i hans land.

Hans team har forvandlet komplekse jordobservationsdata til domme om, hvor vand og biomasse befinder sig i realtid, og arbejdede derefter sammen med en ikke-statslig organisation for at få simple budskaber ud til pastoralister. Dette har guidet deres roaming til produktive steder. Snart, landmænd og pastoralister vil være i stand til at opfange disse beskeder via 60 lokale radiostationer i Niger, Mali og Burkina Faso.

'Nu har vi en reduktion af konflikter, sagde Dr. Garba. 'Det er for tidligt at sige, at dette kun er effekten af ​​AfriCultuReS. Vi har en masse initiativer, som arbejder på området, og vi har en synergi af al den handling, som vi kan se, reducerer konflikten.'

AfriCultuReS er et år inde i sit fireårige arbejde, og ideer til andre piloter bliver stadig indsamlet gennem konsultationer med deres partnere, som omfatter forskningsinstitutter og private virksomheder med speciale i miljødata, for at finde ud af, hvilke oplysninger der ville være nyttige for landmænd og andre samfund. Men dets vision er et integreret landbrugsovervågning og tidlig varslingssystem for i sidste ende at forbedre fødevareproduktionen i Afrika.


Varme artikler