ESI för den 3-månadersperiod som slutar den 31 augusti, 2016. Färg indikerar evapotranspirationshastigheter. Röd skuggning indikerar onormalt låga hastigheter, och grön skuggning representerar onormalt höga takter. Upphovsman:NASA
Till skillnad från oss människor, sojabönor och vete kan inte vända sig till akupunktur eller aromaterapi när de är stressade.
Och, ja, växter kan verkligen känna stress. Stress som orsakas av för lite fukt och förvärras av höga temperaturer. "Jordbruksstress uppstår när grödor inte har tillräckligt med markvatten under sin tillväxtcykel, "förklarade jordbruksforskaren Christopher Hain." Även om stressen inte leder till att grödan misslyckas, det kan ha betydande effekter på avkastningen i slutet av säsongen. "
Nu låter ett nytt verktyg det amerikanska jordbrukssamhället utnyttja rymdbaserade data för att se denna stress innan det tar ut sin rätt.
Se upp
Kyle Schell, en familjehållare nära Wall, South Dakota, vet hur snabbt förmögenheter kan förändras för hans verksamhet. "När torka eller blixtorka slår, och vi som chefer gör inga justeringar, vi börjar göra skadliga saker för ranchresursen, "sa han." Att ha en bra idé när dessa torka kommer ger oss möjlighet att göra justeringar tidigt, för att inte påverka gräset och hö tunnorna negativt. "
Att ge den kritiska informationen tidigare var fokus för ett tillämpat vetenskapsprojekt som använde jordobservationer för att upptäcka torka i Nordamerika på ett mycket tidigare stadium. Arbeta med Atmosphere-Land Exchange Inverse-modellen, Hain och ett team av forskare från NOAA, USDA-ARS, National Torka Mitigation Center, och University of Maryland integrerade land-yttemperaturmätningar från GOES-satelliten med vegetation, albedo, och landcover -data från Terra och Aqua. Resultatet var utvecklingen av ett verktyg som kallas Evaporative Stress Index (ESI), som i många fall kan indikera början på en torka två till fyra veckor tidigare än nuvarande torkindikatorer.
Vad är fördelen med att lägga till rymdbaserade data? De gör att ESI kan bedöma fuktförhållanden på marken - oberoende av nederbörd. Och det betyder att ESI kan visa hur grödor reagerar på bevattning. Det betyder också att ESI är särskilt användbart för att förutsäga ett fenomen som kallas flashtorka. Till skillnad från typiska torka som kan ta månader eller år att utvecklas, blixtorka uppstår mycket mer plötsligt och kan skada grödor på några veckor - långt innan stressen orsakar synliga tecken på skador.
"När vegetationen redan börjar bli brun, det är för sent, "Betonade Hain.
En annan källa
ESI togs i drift 2016 som en del av NOAA:s online GOES Evapotranspiration and Drought Product System. Detta beslutsstödssystem kompletterar informationskällor som redan finns tillgängliga för vattenresursen och jordbrukssamhällen, till exempel U.S.Torkemonitor.
David Ollila, en fårfältspecialist för South Dakota State University Extension, påpekade hur ESI såg de första glimtarna av en vårblixtorka - mycket tidigare än torkmonitorn gjorde. "Det här verktyget verkar ge en mycket snabbare och mer representativ reflektion av vad som händer, "noterade han." Fördröjningstiden då torkaövervakaren insåg svårigheten i årets torka påverkade möjligheten för USDA Farm Service Agency -stöd och lindring ... tills det var för sent. Foderproduktionen uppmättes till fem-femton procent av ett normalt år. Det är katastrofalt. "
För Schell, ESI ger ytterligare ett verktyg för att väga sina alternativ. "Jag kommer att övervaka alla tillgängliga torkresurser, inklusive ESI, och om vissa trösklar uppfylls med vissa datum, en avföringsövning kommer att börja, "förklarade han." Till exempel om vi är normala i nederbörd den 1 maj och torkaövervakaren och ESI indikerar torka, Jag kommer att sälja några eller alla våra ersättande åringar. "
Det är inte bara nötkreatur och majs som gynnas av ESI, antingen. En statlig myndighet vänder sig också till den för att få vägledning. Som senior hydrolog för Texas Water Development Board (TWDB), John Zhu använder ESI-data som både en indikator för tidig torka och som en referens för TWDB:s kortsiktiga torkaprognos. "Jag har funnit att ESI är särskilt användbart för vårt program för övervakning av torka ... Vi vill veta vilken typ av torka det är och hur länge det kommer att pågå."
Går globalt
Med framgångarna redan sett från ESI för Nordamerika, Hain och hans team fokuserade också på mycket större skalor. "Vi utvecklade en ny metod för att använda MODIS och VIIRS landytemperatur så att vi kunde producera en global ESI -produkt från bara en enda sensor, "Hain sa." Vi kommer att utveckla en operativ global ESI -dataset som kommer att tjäna en stor grupp engagerade intressenter. "
Initialt, intressenterna kommer att inkludera grupper som USDA Foreign Agricultural Service, det globala informationssystemet för torka, och GEOGLAM Early Warning Crop Monitor - och Hain arbetar med att engagera mer. "I slutändan är vårt mål att få ut globala ESI -datamängder till så många intressenter som möjligt."