En helt nye metode bruker navigasjonssignaler fra satellitt til å måle fuktigheten i jordsmonnet. Det vil gi mer nøyaktig vanning, spare vann og øke avlinger.

Kombinert med kunstig intelligens kan metoden i fremtiden gi åkre som vanner seg selv etter behov.

Den nye metoden kan brukes ikke bare til å måle fuktigheten i jorda, men også vannivået i magasiner og våtmarker, snømengde i fjellet, og mer.

Metoden er utviklet av Javier Marti, som tidligere arbeidet med ESAs forskningssatellitt SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity.

Denne Earth Explorer-satellitten bruker mikrobølger til å måle fuktigheten i jordsmonnet på land og saltholdigheten i havet for å forske på tørke, skogbrann, plantehelse, havstrømmer, sjøis og mye mye mer.

Spare vann og øke avlinger

Marti jobbet på ESAs tekniske senter ESTEC i Nederland. Her utviklet hans kollega, Manuel Martin-Neira, en metode til å bruke SMOS' mikrobølger til å "se" objekter på land.

Marti fant så ut at ved å bruke reflekterte satellittnavigasjonssignaler i stedet, kunne de måle flere punkter samtidig.

- Ved å sammenlikne de reflekterte satellittnavigasjonssignalene med direkte satellittnavigasjonssignaler, ser vi fuktigheten i jordsmonn og i avlinger, sier Marti.

Han mener det kan hjelpe bønder med å spare rundt 30 prosent vann og energi, og til og med øke avlinger med 10 til 12 prosent.

Kan gi selvstyrte vanningssystemer

De nye metodene førte til flere patenter, og Marti startet firmaet Divirod for å videreutvikle metoden for landbruket.

Nå kan metoden, med tilhørende programvare og dataprosessering, måle fuktigheten i jordsmonn ned til områder på 5 ganger 5 meter.

Marti håper i fremtiden å kunne øke denne oppløsningen ytterligere til 1 bare kvadratmeter for noen applikasjoner.

Ved å kombinere fuktighetsmålesystemet med automatiske vanningssystemer som allerede finnes i dag, brukes det bare vann hvor og når avlingene trenger det.

Målesensorer kan også bygges inn i systemet, og sammen med kunstig intelligens kan det i fremtiden gi nærmest selvregulert og selvstyrt vanning.

Testes der grunnvann holder på å forsvinne

Martis metode skal nå testes i Nebraska. Her må bøndene spare på vannet, fordi det kommer fra en grunnvannskilde som holder på å forsvinne.

Nesten en tredel av alt grunnvannet som landbruket i USA benytter kommer fra grunnvannskilden Ogalalla.

Denne enorme grunnvannskilden ligger under åtte stater, men deler av den, spesielt de i New Mexico, Texas og Oklahoma, kan tørke opp i løpet av en generasjon eller to om forbruket ikke minsker.

Det meste av vannet i Ogalalla ligger under Nebraska, som gjør det til et perfekt sted å teste ut vannsparing ved hjelp av satellitt.

Nå skal flere gårder i Nebraska i landbruksprosjektet Ogallala Water Coordinated Agriculture Project regulere og optimalisere vanningen sin ved hjelp av den nye satellittmetoden.

Svalbard-bre øker farten mot havet

Bønder over hele verden må spare på vannet. Det skyldes ikke bare krympende vannkilder, høyere temperaturer, men også mindre snødekke og endret vintertemperatur og mønster av issmelting, til og med for store breer i Sentral-Asia.

Også i Arktis og Antarktis har breene fått opp farten. På Svalbard har de europeiske radarsatellittene Sentinel-1 nylig målt at Nigribreen på østre Spitsbergen økte farten mot havet fra 1 meter per dag til 13 meter per dag siden juli 2016.

Dette fortsatte også over vinteren. Slike plutselige fartsøkninger hos isbreer kalles for fremstøt (glacial surge) og er assosiert med endringer i temperatur og vannmengder under breen.