Circa il 38% della terra del mondo e il 70% del prelievo idrico mondiale viene utilizzato per l’agricoltura. Si prevede che entro il 2030, il 40% della domanda di acqua probabilmente non verrà soddisfatta. Il 40% del cibo prodotto in Europa viene gettato e si stima il fabbisogno alimentare mondiale aumenterà del 70% nel 2050. Si tratta di sfide significative che richiedono soluzioni avanzate e tempestive: ricerca e innovazione servono ad individuare i mezzi utili a ridurre la dipendenza dalle risorse fossili.
L’analisi dei dati satellitari aumenta la conoscenza dei fenomeni da parte dell’agritech
“Le applicazioni spaziali possiedono il giusto potenziale per migliorare l’efficienza e ridurre gli sprechi derivanti dal settore agroalimentare. L’agricoltore deve tornare ad essere il centro di questo processo di innovazione e produzione” come sostiene l’ESA (European Space Agency) Business Applications. Ma come? L’analisi satellitare deve mettere a disposizione space data (dati provenienti da navigazione satellitare, osservazione della terra, telecomunicazioni satellitari, spazio meteorologico e tecnologie spaziali) che consentono agli agricoltori di analizzare, mappare, monitorare e comprendere meglio la loro terra e i fenomeni che la circondano e la accompagnano come il clima, dando vita a processi più sostenibili ed efficaci per la produzione alimentare (a questo link potete consultare il servizio dedicato).
L’UE sta investendo molto in questo settore, con quasi 4 miliardi di euro assegnati alla Horizon 2020’s Societal Challenge 2 per la ricerca e lo sviluppo in materia di sicurezza alimentare, agricoltura e silvicoltura sostenibili, ricerca marina, marittima e sulle acque interne nonché bioeconomia che mirano a sfruttare al meglio le risorse biologiche in modo sostenibile. L’obiettivo è garantire forniture sufficienti di alimenti sicuri, sani e di alta qualità e altri prodotti a base biologica, sviluppando sistemi di produzione primaria produttivi, sostenibili ed efficienti sotto il profilo delle risorse, promuovendo i servizi ecosistemici e il recupero della diversità biologica, insieme alla concorrenza e filiere a basse emissioni di carbonio. Ciò accelererà la transizione verso una bioeconomia europea sostenibile, colmando il divario tra le nuove tecnologie e la loro attuazione.
Il ruolo dei dati satellitari ESA nell’Agritech
I dati satellitari possono essere utilizzati per prevedere i fattori ambientali che influiscono sulle attività delle fattorie: le previsioni accurate e precise sulle future condizioni meteorologiche e la determinazione delle date di inizio e fine stagione supportano gli agricoltori nella scelta di cosa coltivare e quando farlo; nel prevedere i mercati delle materie prime ed infine, nel determinare le assicurazioni sulle colture gestendo i rischi di siccità o inondazione con forme precise di Risk Management sulle colture.
Le risorse spaziali non sono riservate ad aziende di grandi dimensioni, sicuramente attrezzate per poterle sfruttare. Questi dati risultano cruciali anche nel caso di aziende agricole a conduzione familiare (il 96% delle 11 milioni di aziende agricole nell’UE) promuovendo interventi immediati ed estremamente precisi su attività fortemente localizzate come l’irrigazione e la fertilizzazione. Conoscere con esattezza il fabbisogno territoriale e dosare la quantità di acqua piuttosto che di fertilizzante in funzione di variabili che arrivano dal territorio con l’Internet delle cose, ma anche dai dati satellitari (evitare di fertilizzare in caso di piogge imminenti ad esempio) permette di migliorare l’efficienza e ridurre i costi.
Robotica e precision farming utilizzano i dati satellitari per aumentare le performance agritech
C’è poi l’ambito del remote control. Le immagini satellitari consentono agli agricoltori di controllare da remoto numerose attività agricole, mentre la tecnologia GNSS ESA (Global Navigation Satellite Systems) permette una facile focalizzazione e movimentazione dei mezzi verso i punti di interesse. Allo stesso tempo le comunicazioni via satellite sono importanti per la Smart Agriculture con tutti i contesti che prevedono forme di automazione e di robotica applicate ad esempio alla comunicazione macchina-macchina in aree in cui le reti terrestri convenzionali non sono adeguate o accessibili.
I casi d’uso specifici con dati satellitari al servizio di diverse imprese agritech
Sono molti gli usi potenziali per i dati spaziali nel settore agritech, un settore da 5 bilioni di dollari ed in costante crescita: dall’impiego ottimale delle risorse idriche, alla più efficiente fertilizzazione delle colture, dal potenziamento delle macchine da lavoro come trattori e mietitrici autonomi alla pianificazione preventiva e accurata della stagione agricola, dal monitoraggio degli animali da allevamento e globale delle colture, all’assicurazione delle stesse.
I satelliti orbitanti attorno alla Terra forniscono data space che:
- mostrano dove l’acqua deve essere distribuita per prevenire un eccesso di irrigazione, aiutando a preservare un potenziale del 18%-30% dell’approvvigionamento idrico di un’azienda agricola.
- con il GNSS e l’uso dei droni, individuano le aree del campo che richiedono più fertilizzanti contribuendo alla riduzione dei costi e dell’impatto ambientale causato dall’eccessiva fertilizzazione.
- aiutano gli agricoltori nel calcolo del percorso ottimale e nella navigazione dei campi e si estendono all’opportunità di tecnologie autonome e senza conducente per aiutare i trattori e le mietitrici nelle grandi aziende agricole industriali.
- forniscono suggerimenti su quali colture coltivare in quali momenti in base alle previsioni stagionali e sulle rese attese utilizzando previsioni meteorologiche a medio-lungo termine.
- tracciano i segni vitali del bestiame come temperatura, livelli di attività, comportamento e cicli del sonno contribuendo a prevenire la diffusione di malattie e persino a ridurre i furti. La tecnologia GNSS aiuta a localizzare ogni singolo animale mentre le comunicazioni satellitari avvisano l’agricoltore di qualsiasi attività insolita o tendenze della salute.
- prevedono dove fiorirà il fitoplancton che uccide i pesci, consentendo ai lavoratori di intraprendere azioni preventive come la pesca in anticipo o la diffusione di ossigeno per ridurre le perdite. Inoltre, prevedono la temperatura e la visibilità dell’acqua per favorire la distribuzione degli alimenti riducendo sprechi alimentari e aumentando la conservazione delle risorse. I pesci, infatti, mangiano meno in acqua con temperature più basse e meno visibilità.
- monitorano le colture su scala globale per prevedere le tendenze future del mercato delle materie prime con conseguenti opportunità finanziarie e scelte commerciali informate.
- prevedono con precisione inondazioni e siccità a breve e medio termine, accrescendo la convenienza dei premi assicurativi e supportando attività agricole più complesse nei paesi in via di sviluppo.
L’innovazione è già in atto: le imprese agritech con competenze sui dati satellitari
Ci sono molte aziende che utilizzano i dati spaziali per promuovere l’innovazione nel settore agritech. Ecco alcuni dei marchi già stati supportati dalla divisione ESA Business Applications che offre finanziamenti e supporto alle imprese del settore Agritech che desiderano utilizzare tecnologie abilitate allo spazio per sviluppare nuovi servizi commerciali. Le imprese traggono vantaggio da finanziamenti a capitale zero, gestione dei progetti su misura e accesso alla vasta rete di partner.
SolumScire cerca di captare le condizioni del suolo in relazione alla produzione agricola attraverso l’uso del satellite e della tecnologia di posizionamento fornendo informazioni in un sistema di gestione delle aziende agricole per adeguare e migliorare le attività di precisione relative al campo. L’obiettivo è quello di aumentare la resa o la stabilità riducendo le emissioni associate alla gestione delle colture.
Saltwater è una società che monitora le anomalie dell’acqua per l’acquacoltura: utilizza immagini satellitari per fornire informazioni sulla qualità dell’acqua, comprese le fioriture in arrivo del fitoplancton. Ciò impedisce la perdita di stock ittici e migliora l’efficienza. I dati trovati vengono utilizzati per sviluppare e validare algoritmi per prevedere e rilevare il fitoplancton.
Grapelook promuove un utilizzo ottimale e sostenibile delle risorse idriche e dei fertilizzanti aiutando i produttori di uva e le autorità governative a gestirle, riducendo i costi, proteggendo l’ambiente e aumentando l’efficienza dell’uso dell’acqua nei vigneti di Western Cape, in Sudafrica. Ciò offre autentiche opportunità commerciali in quanto aumenta sia la resa che la qualità di uva e vino.
Greenspin Agri Planet utilizza l’analisi dei dati satellitari e raccoglie informazioni sulla folla per offrire informazioni quasi in tempo reale su pacchi agricoli, impianti o condizioni regionali. L’azienda utilizza l’apprendimento automatico e algoritmi intelligenti come parte dell’analisi dei big data nell’osservazione della Terra. Questi dati aiutano i decisori nelle aziende agricole come produttori, società di consulenza e autorità di controllo nazionali.
DROMAS sta sviluppando un sistema operativo nazionale per monitorare le colture agricole nella Repubblica Ceca. Questo si baserà su uno strumento che offrirà informazioni regolarmente aggiornate sui tipi di colture e sulla copertura. Ciò monitorerà e individuerà eventuali anomalie, danni o degrado tramite mappe tematiche.
FertiSat supporta l’uso efficiente e corretto di fertilizzanti azotati costosi, chiave per un vantaggio competitivo nel settore agricolo. Le mappe di FertiSat tengono conto dei requisiti specifici delle colture, nonché dell’umidità e delle condizioni meteorologiche che possono influire sull’assorbimento dei fertilizzanti. Questo viene fatto da algoritmi intelligenti che fanno uso di immagini ottiche satellitari e previsioni meteorologiche.
