Monitoring van zonne-energie | Bodemkoolstofcoalitie

Monitoring van zonne-energie | Bodemkoolstofcoalitie

Bronknooppunt: 2477716

Terwijl ik aan groundhealth.app werk, blijf ik me afvragen wat voor soort visualisaties van energiestromen en veranderingen in de loop van de tijd nuttig kunnen zijn voor producenten.

Enkele van de gebruikelijke zorgen van de toegepaste bodem- en verspreidingswetenschap kunnen als volgt worden samengevat:

  • classificaties (zoals beschrijving van ecologische locaties, mollisols, alfisols, enz.)
  • categorieën (oever, voethelling)
  • soorten (medusahead, saliehoen, nematodensoort)
  • stoffen (water, koolstof, door planten beschikbare stikstof)
  • de effecten van praktijken zoals grondbewerking, herbiciden, zaaien of begrazingsregimes.

Deze zorgen hebben geresulteerd in veel waardevolle praktische inzichten en zijn voortdurende zorgen voor veel landbouwproducenten, agentschappen en de inputsector. Dit zijn echter de delen, en we hebben ook gehelen nodig, gezien de toenemende belangstelling voor en het inzicht in de functie van ecosystemen, de koolstof- en watercyclus, en de gezondheid van de bodem als stromen van zonlichtenergie. Factoren die bijdragen aan deze energetische of holistische visie zijn onder meer de voortdurende behoefte aan opbrengst en efficiëntie in de landbouw met de stijgende kosten van inputs, zorgen over het verlies aan biodiversiteit en klimaatverandering.

De afgelopen decennia heeft een enorme toename van teledetectie plaatsgevonden: beelden van satellieten, vliegtuigen en drones die in een baan om de aarde draaien, ogen in de lucht. Ook een snelle toename van de beschikbaarheid van al dat beeldmateriaal, en van de computerbronnen om het in begrijpelijke vormen en vormen te verwerken.

Er zijn veel pogingen gedaan om teledetectie aan te passen aan de traditionele taken van het classificeren, categoriseren en in kaart brengen van de onderdelen: de soorten, categorieën, stoffen en de effecten van praktijken in de land- en bosbouw. Dit is een moeilijke taak en er zijn veel pogingen ondernomen, met wisselend succes of nauwkeurigheid.

Het meten van veranderingen in de zonne-energiestroom is eenvoudiger. Instrumenten voor teledetectie vangen elektromagnetische straling op die wordt gereflecteerd door zonlicht of wordt uitgezonden als infrarood. Ze detecteren energie en haar patronen. Ze bieden een vrij direct beeld van de aarde als ontvanger en transformator van zonlichtenergie: oppervlaktetemperatuur, verdamping en transpiratie, en de verhoudingen van reflectie en absorptie van verschillende golflengten die indicatief zijn voor fotosynthese.

Mediaan genormaliseerde verschilvegetatie-index van de Sentinel-satelliet in centraal Montana voor 2022, verwerkt met Google Earth Engine. Groenere kleuren geven de duur en intensiteit van de fotosynthese gedurende het kalenderjaar weer.

Tijdreeksdiagram van de energiestroom op een weiland:

 

In het geval van satellieten die in een baan om de aarde draaien, worden deze beelden vaak herhaald met tussenpozen van weken of dagen, waarbij veranderingen in deze energiepatronen in de loop van de tijd worden vastgelegd. Dit maakt satellietteledetectie tot een ideaal middel om de zonne-energiestroom op grote percelen van het aardoppervlak te begrijpen, vooral in minder bewolkte gebieden: het meet de energie min of meer direct, en zowel patronen als veranderingen kunnen in kaart worden gebracht. tijd, zoals verschillen in temperatuur, verdamping en transpiratie, en fotosynthese – allemaal nauw verbonden met de bijna universele interesse onder landbouwproducenten in opbrengsten, productieve efficiëntie, levenstevredenheid, probleemdetectie en winst, zowel in gehelen als in delen.

Het monitoren van zonne-energiestromen zoals water en fotosynthese helpt een groter, rijker verhaal te vertellen, als aanvulling op het monitoren van soorten en categorieën, en geeft misschien een baslijn aan hun melodieën. Het nodigt uit tot participatie, gedeeld leren, producentenparticipatie met gegevens over opbrengsten, productie-efficiëntie en waterinfiltratie, en de ontwikkeling van holistische contexten – voor sommigen is dit een basisprincipe van bodemgezondheid.

Kunnen monitoring en feedback uiteindelijk het management en het beleid sturen? Kan aandacht voor de stroom van zonne-energie helpen een gedeelde intelligentie in de hele samenleving te creëren en misschien zelfs conflicten over categorieën, soorten, stoffen of praktijken te verminderen? Welke soorten visualisaties kunnen helpen, en hoe kunnen ze worden gedeeld en geïnterpreteerd?

Tijdstempel:

Meer van Bodem Koolstof Coalitie