Vista delle paludi di mirtilli sopra Little Trout Lake nel nord del Wisconsin il 18 ottobre 2018, dai dati NASA-USGS Landsat 8. Alcuni dei mirtilli sono diventati rosso vivo e sono pronti per la raccolta. Credito:NASA
Gli agricoltori di tutto il Midwest sono in corsa per finire di raccogliere il loro mais, soia e altri alimenti di base della tavola del Ringraziamento prima che inizi il primo congelamento dell'uccisione del raccolto. Le piogge di settembre hanno prodotto un raccolto tardivo anche più tardi. Le forti piogge primaverili hanno inondato milioni di acri di terreno coltivato intorno ai fiumi Mississippi, Wisconsin e Missouri. Alcuni agricoltori non hanno mai seminato; altri hanno iniziato con tre settimane di ritardo.
Questi cambiamenti e ritardi nei piani degli agricoltori quest'anno hanno reso difficile il lavoro del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti di tracciare e stimare la produzione agricola con indagini sugli agricoltori e osservazioni a terra. Per soddisfarlo, si sono rivolti al satellite Landsat 8 della NASA e dell'US Geological Survey per riempire i pezzi mancanti.
Dal 2008, il National Agricultural Statistics Service dell'USDA, o NASS, ha attinto ai dati Landsat per monitorare dozzine di colture nei 48 stati inferiori come parte del programma Cropland Data Layer della NASS. Credito:NASA/ Matthew R. Radcliff
"Durante le stagioni di crescita anormali o i disastri naturali, i satelliti brillano", ha affermato Rick Mueller, capo del National Agricultural Statistics Service dell'USDA, o NASS Spatial Analysis Research Section e manager del Cropland Data Layer Program a Washington. "Landsat è un modo solido e indipendente per convalidare ciò che le nostre statistiche ci dicono."
Dal 2009, NASS ha attinto ai dati Landsat per monitorare dozzine di colture, tra cui mais, frumento, soia e cotone nei 48 stati inferiori come parte del programma Cropland Data Layer della NASS.
Il livello Cropland Data utilizza Landsat e sensori simili per identificare cosa sta crescendo e dove. Separatamente, NASS utilizza gli strumenti MODIS ( Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer ) della NASA a bordo dei satelliti Aqua e Terra per monitorare la salute quotidiana della vegetazione e lo stadio di crescita, tutti indicatori della resa delle colture.
"Landsat è stato uno degli unici modi in cui possiamo misurare direttamente l'approvvigionamento alimentare globale", ha affermato Brad Doorn, responsabile del programma per le risorse idriche e l'agricoltura di scienze applicate della NASA presso la sede centrale della NASA a Washington.
Tuttavia, "Non sono tutti i satelliti", ha detto Mueller.
Tre momenti in un anno tumultuoso per l'agricoltura a nord di St. Louis, MO, come si vede nei dati NASA-USGS Landsat 8. Sulla sinistra c'è il 7 maggio 2019, poiché le forti piogge hanno ritardato la semina per molte fattorie. Il 12 settembre 2019, al centro, mostra un verde brillante che indica la vegetazione in crescita, sebbene con una discreta quantità di campi bruni e spogli. A destra, 14 ottobre 2019, il marrone chiaro indica i campi raccolti mentre il marrone più scuro sono i campi che non sono stati seminati o a maggese per tutta l'estate. Credito:NASA
Durante un tipico anno agricolo, NASS fa molto affidamento sulle proprie osservazioni al suolo e sui dati di rilevamento. In tutto il paese, i funzionari sul campo della NASS visitano le fattorie e misurano la superficie e le condizioni dei campi piantati durante la stagione di crescita. NASS riceve anche i dati sulla superficie coltivata dalla Farm Service Agency (FSA). Gli agricoltori sono tenuti a segnalare annualmente alla FSA le informazioni sulla superficie coltivata e sull'uso del suolo. La FSA utilizza i dati per determinare il pagamento per i programmi federali, come la perdita di raccolti dovuta a calamità naturali o la perdita finanziaria dovuta alle variazioni dei prezzi di mercato.
Quest'anno non è stato un anno tipico. Gli agricoltori di solito iniziano a piantare mais, soia e altre colture a maggio. Nel Missouri, con il 10% dei terreni coltivati dello stato sott'acqua, le immagini satellitari hanno aiutato i funzionari statali della NASS a vedere quali campi e aree sono stati maggiormente colpiti dalle inondazioni. Potevano anche vedere quali campi avevano colture.
"I satelliti ci hanno aiutato a colmare le lacune e a mostrare cosa sta succedendo in ogni regione dello stato", ha affermato Robert Garino, statistico dello stato del Missouri presso l'USDA. "I sondaggi funzionano bene nel fornire stime per lo stato nel suo insieme, ma non sono progettati per catturare ciò che sta accadendo in regioni specifiche all'interno dello stato".
A giugno, diversi agricoltori non hanno potuto segnalare la quantità di acri seminati all'ufficio di Garino. Stavano aspettando che i loro campi si asciugassero. A luglio, l'USDA ha utilizzato i dati dei satelliti per aiutarla a rivedere le stime di produzione di giugno.
Il mese successivo, le notizie hanno riferito che gli agricoltori avevano dubbi sui rapporti sui rendimenti di agosto dell'USDA. "C'era molta preoccupazione per la loro precisione", ha detto Garino. “La sensazione generale era che la pioggia e le inondazioni avrebbero causato sia una riduzione della superficie coltivata che una riduzione abbastanza marcata della resa. Sebbene gli acri raccolti, in particolare per la soia, siano stati notevolmente ridotti, le stime sulla resa di agosto hanno retto bene".
NASS pubblicherà il livello finale di Cropland Data a gennaio 2020 e renderà i dati disponibili a tutti attraverso il sito web di CropScape. I gestori dei disastri utilizzano i dati storici del sito per valutare i danni alle colture causati dalle inondazioni e da altri disastri naturali di quest'anno. I gestori delle risorse utilizzano i dati storici per dirigere la rotazione delle colture, studiare i cambiamenti nell'uso del suolo e monitorare l'uso dell'acqua.
Nuovi satelliti e nuove partnership di dati stanno aiutando NASS a migliorare la propria capacità di monitoraggio delle colture in tempo reale. Attualmente, i modelli computerizzati utilizzano il livello dati Cropland per calcolare le stime della resa mensile per mais e soia.
Oltre a Landsat 8, lanciato nel 2013, le partnership tra l'USGS e la costellazione europea di Copernicus forniscono gratuitamente ancora più immagini simili a Landsat.
"Più satelliti ci sentiamo, meglio ci sentiamo", ha affermato Rick Mueller, capo della sezione di ricerca sull'analisi spaziale della NASS e responsabile del programma Cropland Data Layer a Washington.
