Mnoho lidí po celém světě trpí nějakou formou podvýživy a proto je nezbytné, aby základní plodiny jako je rýže, sója, či pšenice, byly co možná nejvýživnější. Výzkum financiovaný Evropskou kosmickou agenturou ukazuje, že data z evropského programu Sentinel-2 a italské mise Prism by mohla být využita k monitorování nutričního obsahu základních plodin. To by mohlo (kromě jiného) pomoci třeba farmářům zvolit odpovídající postupy ke zvýšení kvality produkovaných rostlin ještě v době jejich růstu.

Podvýživa z nedostatku mikroživin jako je vápník, či draslík, se dotýká více než dvou miliard lidí, což je více než čtvrtina celosvětové populace. Tento druh podvýživy představuje významný problém pro ty, kteří jsou závislí na stravě založené na plodinách a mají omezený přístup k potravinám bohatým na živiny. Občas se takový stav označuje jako „skrytý hlad“, protože v některých případech může člověk zkonzumovat dostatek kalorií, ale přitom do těla nedostává požadované množství živin a vitaminů. To může vést k závažným zdravotním potížím včetně zhoršení fyzického i mentálního vývoje, zvýšené náchylnosti k různým chorobám, či dokonce k předčasným úmrtím.

Zvětšující se světová populace a klimatická krize pak dále zhoršují problém zabezpečení potravin, takže zajištění, že základní plodiny budou co možná nejvýživnější, je stále důležitější. Konvenční metody měření koncentrace živin typicky obnáší sběr zrn během období sklizně a jejich následnou analýzu v laboratoři. Tyto metody jsou však příliš drahé a časově náročné na to, aby mohly být aplikovány ve velkém měřítku. A navíc je tu ještě jeden problém. Když se živiny změří až po sklizni, není už možné přistoupit například ke hnojení během růstu. K překonání těchto omezení se vědci z univerzity v nizozemském Twente a Italské národní výzkumné rady pustili do výzkumu, který rozebíral možnosti potenciálního využití družic ke sledování živin v plodinách na velkých územích. Toto řešení by dalo farmářům dost času k nasazení hnojiv, či jiných zemědělských postupů ještě před samotnou sklizní.

Většina optických senzorů na družicích využívá několik širokých spektrálních pásem a nejsou citlivé na obsah živin v plodinách. Ovšem hyperspektrální snímač na palubě italské mise Prisma a obdobný přístroj na družicích Sentinel-2 jsou citlivé na parametry spojené s obsahem živin. Díky různým spektrálním pásmům se jejich citlivost liší. Tým si pro svůj výzkum vybral jako zkušební lokalitu údolí řeky Pád v Itálii a zaměřil se na čtyři plodiny – kukuřici, rýži, sójové boby a pšenici. Poté porovnal signály v družicových datech, které se týkají obsahu živin jako je fosfor, hořčík, zinek, či draslík s měřeními těchto živin v laboratořích.

Zmíněný výzkum byl podpořen projektem ESA Earth Observation Science for Society s názvem „HyNutri Sensing Hidden Hunger with Sentinel-2 and Hyperspectral“. Nasbírané výsledky nyní odborníci zveřejnili v časopise Remote Sensing of the Environment. „Tyto první pokusy odhadnout a předpovědět koncentraci mikro- a makroživin v základních plodinách na základě dat ze družic Prisma a Sentinel-2 jsou skutečně povzbudivé především pro některé živiny, jako je draslík, fosfor, hořčík a železo,“ říká Mariana Belgiu z univerzity v Twente a dodává: „U jiných živin však zůstává proveditelnost otevřenou otázkou, kterou je třeba dále zkoumat. Díky programu ESA Věda pro společnost jsme již zahájili navazující projekt EO4Nutri, který má tento krok učinit.“

Její slova potvrzuje také Espen Volden z agentury ESA: „Věříme, že výzkum jednou povede k tomu, že farmáři budou schopni zasáhnout a zvýšit nutriční kvalitu plodin včas ještě během fáze růstu. Případně, že vlády a organizace zajišťující dodávky potravin budou moci naplánovat další aktivity pro zajištění dostatečného množství živin pro zranitelnou populaci. To je mimořádně důležité především pro státy třeba v Africe, kde je nedostatek mikro- i makroživin výraznější. Když se podívám do budoucna, tak nová družice CHIME, kteoru vyvíjí agentura ESA pro evropský program Copernicus, ponese hyperspektrální snímač vhodný pro určení obsahu živin v plodinách. Věříme, že pomůže snahám o řešení skrytého hladu.“

Přeloženo z:
https://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
http://www.esa.int/…/Sentinel-2_brings_land_into_focus_node_full_image_2.jpg
https://www.esa.int/…/25133202-1-eng-GB/HyNutri_study_site_in_Italy.jpg
https://www.esa.int/…/Micronutrient_deficiency_is_prevalent_in_parts_of_Africa.jpg