Egy várhatóan rossz termést ígérő évben hatalmas anyagi veszteségtől kímélhetnek meg bennünket az idejében megkötött szerződések. A termésbecsléshez manapság a műholdak szolgáltatta űrfelvételeket is felhasználják. Nálunk azonban jelenleg nem, pedig a nyolcvanas években még a világ élvonalába tartoztunk e téren is.
Hivatalos tervek szerint, amelyeket 1977 januárjában adtak közre, abban az évben százhúszmillió tonna búzát kellett volna termelni a Szovjetunióban. A tervet nem sikerült megvalósítani, és ezt hónapokkal a hivatalos terméseredmények közlése előtt tudták az amerikaiak, olvasható Jon Erickson, a NASA–Johnson Űrközpont munkatársának tanulmányában. Az amerikaiak augusztusi becslése szerint ugyanis csak 97,6 millió tonna búza termett, ez a szám pedig meglehetősen jól egybecsengett a 92 milliós szovjet adatokkal (bár ezek megbízhatósága legalábbis kérdéses volt). Hogyan ismerhették meg az ellenséges nagyhatalom szakértői egy egész ország aratás előtt álló búzatermésének nagyságát?
Az adatokhoz egy globális kísérlet, a LACIE (az angol rövidítés jelentése a nagy területek növénytermését felmérő kísérlet) során jutottak, amelyet az amerikai űrkutatási hivatal, a NASA, a Nemzeti Óceán- és Légügyi Hivatal (NOAA) és az amerikai földművelésügyi minisztérium együttesen tervezett meg. A kísérletben azt igyekeztek bizonyítani, hogy a néhány évvel azelőtt felbocsátott első Landsat műholdak – amelyek feladata a földfelszín folyamatos monitorozása volt – alkalmasak lehetnek nagy területek várható termésmennyiségének becslésére. A búzára azért esett a választásuk, mert ezt a növényt a világ szinte minden táján meglehetősen nagy táblákban termesztik, így az év minden napján terem valahol a földön. A sikeres kísérlet után mára általánossá vált a várható termés műholdas becslése. A kezdeményezés jelentősége napjainkra tovább nőtt az utóbbi évek történéseinek hatására.
2006 és 2008 között 217 százalékkal nőtt a rizs világpiaci átlagára, a búzáé 136 százalékkal, a kukoricáé 125 százalékkal, a szójababé pedig 107 százalékkal emelkedett, olvasható a Wikipédia élelmiszerválságnak elnevezett jelenségsorozatról szóló szócikkében. A krízis okairól mindmáig vitatkoznak, de a növekvő üzemanyagárak és a világ számos élelmiszer-termelő körzetében uralkodó kedvezőtlen időjárási viszonyok mindenképpen közrejátszottak benne. Az olaj árának emelkedése egyrészt megdrágította az élelmiszer-termelés szinte minden technológiai lépését, másrészt sok helyütt érdekeltté tette a növénytermesztőket, hogy élelmiszernövények helyett biodízellé alakíthatóakat vessenek.
Az Európai Unió Egyesített Kutatóközpontja (Joint Research Centre, JRC) a műholdas termésbecslés fejlesztését tervezi a két évvel ezelőtti élelmiszerválsághoz hasonló krízishelyzetek megelőzése érdekében. A tervek szerint a már most is működő „valós idejű” monitorozó rendszert, amely eddig főként Szomália, Eritrea és Etiópia termőföldjeit pásztázta, kiterjesztenék a régóta éhségövezetként számon tartott közép-afrikai régió minden kritikus országára. A megfigyelőprogram bizonyos elemei már jelenleg is működnek. A JRC egy tavalyi kiadványa pontosan előre jelezte a Kenyában „hoszszú esők évszakának” nevezett, februártól augusztusig terjedő időszak kukoricatermésének csökkenését. Az időszak hagyományos elnevezését meghazudtolva szinte végig szárazság uralkodott Kenyában, amely miatt tizenöt százalékkal csökkent a kukoricatermés mennyisége (a keleti országrészben 79 százalékos volt a csökkenés) az elmúlt tíz év átlagához viszonyítva. Ebben az időszakban takarítják be a kenyai kukoricatermés 82 százalékát. A korai előrejelzés segítheti a várhatóan kialakuló éhínség hatásainak csökkentését.
Tehát már szerte a világon alkalmazzák a műholdas termésbecslést. Hazánkban 1980-ban kezdődött az intézményes távérzékelési program, néhány szakember, közöttük Csornai Gábor, a Földmérési és Távérzékelési Intézet (Fömi) Mezőgazdasági Távérzékelési Programjának mai központvezetője már a hetvenes évek közepétől foglalkozott a műholdas adatok értelmezésével, hiszen hazánkban, lévén alapvetően agrárország, fontos szerepet tulajdonítottak a várható termés pontos előrejelzésének.
– A magyar távérzékelési program az elsők között volt a világon. A termésbecslést két részre kell bontani, az adott növény termőterületének felmérésére és a termés mennyiségének meghatározására. A területek felmérésében már a versenytársaink is értek el eredményeket, de a termőterületekről betakarítható termés mennyiségének meghatározásában szinte világelsők voltunk – mondja Csornai Gábor.
Korábban, a műholdas hozambecslés elterjedése előtt csak agrometeorológiai (agromet) módszerekkel tudták megbecsülni a termést. E módszer alkalmazásakor egyenként vizsgálják a növény fejlődését befolyásoló tényezőket (a talaj minőségét, a fajta jellemzőit, az időjárás elemeit). Az agrometmodellek alkalmazása Csornai Gábor elmondása szerint gyakran problémákba ütközik, különösen, mióta megváltoztak az európai támogatási rendszerek. A klasszikus modellek szerint a termés mennyisége folyamatosan nő az időben, az időjárás viszontagságai, az átlagtól való eltérései pedig e növekedési trendet befolyásolják némiképp. Az uniós támogatási rendszer viszont már nem egyértelműen a folyamatosan növekvő termésátlagokat támogatja, így a termelők érdekei gyakran ezzel ellentétesek. E körülmények miatt az agrometmódszerek előre jelző hatékonysága csökkent, háttérbe szorult.
A Fömi szakemberei által megalkotott rendszer hét éven át működött, és a vetésterületre, hozamra vonatkozó teljes termésbecslést és előrejelzést szolgáltatott. Az évtizedek óta alkalmazott műholdas módszerek mellett hazánkban újakat is fejlesztenek, például az Eötvös Loránd Tudományegyetem geofizikai és űrtudományi tanszékén.
– Mi termésátlagokat becslünk. Tehát nem a termés teljes mennyiségét határozzuk meg, hanem azt, hogy mennyire jó vagy rossz termés várható a vizsgált területen – mondja Bognár Péter geofizikus, az ELTE űrkutató csoportjának munkatársa. – Ehhez többféle műhold adatait használjuk fel. Közöttük például az amerikai NOAA műholdjainak egy kilométeres felbontású képeit, amelyeket mi is venni tudunk az ELTE épületének tetején elhelyezett parabolaantennával.
Ezek a műholdak naponta többször is megkerülik a Földet, észak–déli pályát követve. Így napi frissítésű képeket biztosítanak Magyarország teljes területéről. A viszonylag kis felbontás a frissesség ára. (A felbontás megadja, hogy milyen távol kell két pontnak lennie egymástól ahhoz, hogy a felvételen is két külön pontnak látsszon.) Vannak olyan műholdak, amelyek néhány méteres felbontású képet is képesek rögzíteni, gondoljunk csak a Google térképszolgáltatásában elérhető szatellitképekre. Ezek felvételei azonban nem ingyenesek, és jó, ha néhány havonta készül egy-egy kép Magyarországról. Az ELTE kutatói az antennájukkal ráállnak a műholdak jeleire. Amíg azok a vételkörzet határain belül tartózkodnak, veszik a képeket, amelyeket a műhold éppen akkor rögzített. Nagyjából Észak-Afrika felett veszítik el a jeleket a Föld görbülete miatt.
A leggyakrabban használt műholdak öt különböző frekvenciatartományban (csatornában) rögzítik a földfelszínről visszaverődő elektromágneses sugárzás intenzitását. Bognár Péter és munkatársai ezek közül két csatorna adatait (a látható fény hétszáz nanométeres hullámhosszig terjedő tartományát és a közeli infravörös sugárzás hétszáz és ezer nanométer közötti tartományát) használják föl. Az adatokból úgynevezett vegetációs indexeket számolnak, amelyek alapján megkülönböztethető egymástól a vízfelület, a csupasz talaj és a zöld növényzettel borított földfelszín. Persze önmagában ebből még nem lehet megbecsülni a termés minőségét.
– A mezőgazdasági növények növekedése során folyamatosan figyeljük egy adott terület vegetációs indexeit, így idősorokat tudunk felrajzolni – mondja Bognár. – Az indexekből meg tudjuk mondani például, hogy az adott terület jellemző színe hogyan változott, zöldül-, barnul-, sárgul-e. Ha a vegetációs index értéke nagy, az arra utal, hogy a növényzet buján tenyészik. Ha alacsony az érték, a növényzet valószínűleg sárga, fonnyadt.
A vizsgálat következő lépéseként a kutatók több év adatait összevetették az ismert termésátlagokkal, és meghatározták a közöttük lévő összefüggést. A műholdképek alacsony felbontása miatt az egyes vetési táblák termésátlagainak elkülönített elemzése szinte kivitelezhetetlennek bizonyult. Ezért miután a felvételekről eltávolították azokat a képpontokat (pixeleket), amelyek városokat, erdőket és más, nem mezőgazdasági művelés alatt álló területeket ábrázoltak, átlagolták a megmaradt pixelek vegetációs indexeit. Minthogy hazánkban a búza és a kukorica adja a termesztett növények nagy többségét, a kutatók – a megfelelő korrekciók után – a tavaszi adatokat a búza növekedésének, a nyári-őszi adatokat a kukorica növekedésének tulajdonították. E módszerrel öt–tíz százalékos pontossággal meg tudják határozni a vizsgált terület (például egy megye) várható termésátlagát.
Egyértelműek a műholdas termésbecslés előnyei a hagyományos, terepbejárást igénylő fölméréshez képest. Kevésbé emberigényes, hiszen nincs szükség külön-külön minden vetés felmérésére, így olcsóbb, gyorsabb. Az egész országra kiterjedő termésbecslő hálózat működtetése nehézkes lehet. Amellett, hogy egy agronómus egy tábláról természetesen sokkal pontosabban meg tudja becsülni a várható termésátlagot, nagy területeket vizsgálva a műholdas módszer gyakran pontosabb. A nyolcvanas évek magyar műholdas terménybecslő sikerei azonban nem szavatolták a módszer továbbélését hazánkban.
– A Fömi által kifejlesztett módszer segítségével 1997–2003 között évente ötször adtunk stratégiai termésadatokat a Földművelésügyi és Vidékfejlesztési Minisztériumnak. A felmérésekhez aszályos években a terméskiesés mértékét és területi eloszlását is csatoltuk – mondja Csornai Gábor. – Ma már csak nagyon csökkentett formában működik a rendszer. Bár az Európai Unió Egyesített Kutatóközpontja korábban elismerte a módszerünk hatékonyságát, 2004 óta mégsem kapunk pénzt a működtetésére. Ennek gyakorlati kára is volt. 2005-ben, amikor Magyarország vitába bonyolódott az unióval, a magyar kormány – helyesen – azt állította, hogy az előző évihez képest jelentősen több gabona termett Magyarországon, az unió azonban ezt nem fogadta el. Én tudom, hogy igaza volt a kormánynak, viszont az objektív és a megelőzően nemzetközi elismerést kivívott távérzékeléses szolgáltatásunk kényszerszüneteltetése miatt ezt nem lehetett bizonyítani.
2010. április 17.
