Víztakarékosság és GPS
(Rovat: Mezőgazdaság, Különös találmányok , Navigáció és térképészet - 2017.06.05 07:15.)

Hogyan lehet a műholdas navigációs rádiójelek ügyes alkalmazása révén spórolni az öntözővízzel?

A vízzel való takarékos gazdálkodás egyre fontosabb probléma világszerte. Az Egyesült Államokban hatalmas mezőgazdasági táblákat öntöznek részben a felszínről, részben a felszín alatti rétegekből származó édesvízzel. Nyolc amerikai állam (Dél-Dakota, Nebraska, Wyoming, Colorado, Kansas, Oklahoma, Új-Mexikó és Texas) területe alatt húzódik az Ogallala nevű víztároló, amely az egész ország talajból vett öntözővizének közel egyharmadát adja. Ha ezt a vízkészletet a jelenlegi ütemben használják, egyes helyeken – különösen Új-Mexikó, Texas és Oklahoma államokban – akár egy-két emberöltő elteltével már csak múlt időben beszélhetnek majd róla.

(Kép: US Department of Agriculture)

Jelenleg végső tesztelés alatt van az a módszer, amelyben a Föld körül keringő navigációs műholdak jeleit használják a talaj felső rétege nedvességtartalmának mérésére. A nagy felbontásban, lényegében valós időben szolgáltatott információ alapján aztán szabályozható az öntözés mértéke. A becslések szerint a farmerek ezzel akár 30%-os költségmegtakarítást érhetnek el, ami a vízzel és az energiával való takarékosságból tevődik össze. Ezen túl 10-12%-os terméshozam-növekedésben is reménykedhetnek, ha beindul a rendszer éles működése.

Az űrkutatási „mellékterméknek” számító eljárás útját az ESA technológia-átadási programja is egyengette. A rendszert kifejlesztő vállalkozást (Divirod) az Európai Űrügynökség (ESA) egy korábbi alkalmazottja indította. Ő az SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) műhold programjában dolgozott. A 2009-ben indított űreszköz a talaj nedvességtartalmának és az óceánok sótartalmának mérésére készült, a fedélzetén elhelyezett mikrohullámú sugárzásmérőt használva. Ugyanazt az alapelvet – hogy a talaj a nedvességtartalmától függő mértékben szórja vissza a beérkező mikrohullámokat – alkalmazza az új eljárás is. Csakhogy amíg az erre a célra kifejlesztett SMOS a Föld körüli pályán való keringése során az alatta levő felszínt tudja vizsgálni, az ugyancsak mikrohullámú sávban sugárzó navigációs műholdaknak a Földet körülvevő globális rendszeréből mindenhová jutnak a jelek. Külön műholdra sincs szükség, a megoldás igen költséghatékony, hiszen ott vannak az amúgy is működő (és hosszú távon fenntartani tervezett) GPS holdak. A talajról visszaszóródó, valamint a közvetlenül a műholdakról érkező navigációs rádiójelek erősségének méréséhez elegendő a táblák közepén egy magas oszlopra megfelelő vevőberendezést telepíteni. A számításokat egy speciális program végzi, az eredmények alapján az automatizált öntözőberendezések közvetlenül, zárt rendszerben vezérelhetők. A módszerrel 5 m × 5 m-es felbontási egységekről kapnak talajnedvességi információt, a kijuttatott víz mennyiségét ennek megfelelően helyhez kötötten tudják beállítani.

Öntözőrendszer Coloradóban, a próbák egyik helyszínén. (Kép: Divirod)

A rendszert most Nebraska államban tesztelik. Az elkövetkező hónapokban több gazdaságban is használatba veszik, és figyelik, hogy mennyi öntözővizet sikerül megtakarítani vele. Alternatív megoldásként szóba jöhetnek helyszíni talajnedvesség-mérések. Ezek hátránya, hogy nem az egész területre, csak egy-egy pontra vonatkoznak. Műholdas távérzékelési adatok alapján is végezhetők becslések, ezek azonban gyengébb felbontásúak és jellemzően nem azonnal, hanem napok múlva állnak csak a gazdálkodók rendelkezésére.