Bagaimana satelit mengukur tingkat kekeringan tanaman sehingga para petani mengetahui waktu yang tepat untuk mengairi pertanian. Sensor pertama diluncurkan ke luar angkasa pada awal tahun 2022.
Penulis/editor: Rayendra L. Toruan
mmINDUSTRI.co.id – Sistem satelit mampu mengukur cekaman kekeringan terhadap tanaman—merupakan karya dua orang peneliti dari lembaga Fraunhofer Institute for High-Speed Dynamics, Ernst-Mach-Institut, EMI. Selanjutnya, kedua peneliti itu mendirikan spin-off ConstellR.
Mengukur Tingkat Kekeringan Tanaman
Teknologi yang diciptakan kedua peneliti itu memungkinkan mengoptimalkan manfaat irigasi di area pertanian yang ditanami untuk meningkatkan hasil panen.
Sistem sensor pertama direncanakan dan diluncurkan ke luar angkasa pada awal tahun 2022. Sensor itu dipasang di International Space Station (ISS) atau Stasiun Luar Angkasa Internasional.
Sistem sensor itu berguna untuk mengamati wilayah-wilayah pertanian di bumi yang dipasang di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS).
Kedua peneliti kawakan itu adalah Max Gulde dan Marius Bierdel yang mengembangkan sistem sensor berbasis satelit yang dapat mendeteksi cekaman kekeringan dan kekurangan air pada tanaman di kawasan pertanian.
Area pertanian dapat dilihat dari satelit dengan kamera pencitraan termal. Dalam analisis contoh percobaan, warna merah mewakili suhu tinggi yang menandakan kekurangan air pada masa berikutnya.
Jumlah penduduk global terus bertumbuh dan permintaan pangan pun semakin meningkat. Oleh karena lahan subur semakin terbatas, petani perlu memanen lebih banyak di area yang sama di masa depan. Oleh sebab itu budidaya tanaman harus ditingkatkan.
Salah satu pengungkit penting untuk meningkatkan hasil pertanian adalah tersedianya pasokan air secara ideal. Ketika tanaman merespons tekanan kekeringan, tanaman mengonstribusikan lebih sedikit energi ke buahnya yang menyebabkan menurunnya jumlah hasil panen.
Salah satu masalah utama yang dihadapi adalah sulitnya mengukur kondisi tanaman di lahan subur yang luas yang membentang di berbagai negara.
Meskipun data satelit telah digunakan sejak tahun 1970-an untuk memberikan gambaran umum, namun data yang diperoleh masih relatif tidak akurat.
Sampai saat ini, para ilmuwan mengutamakan penggunaan sensor visual dan inframerah yang dekat mendeteksi pigmen klorofil tanaman yang rusak ketika tanaman kekurangan air.
“Hingga saat itu, tindakan sudah terlambat,” kata Max Gulde, fisikawan dari Institut Fraunhofer untuk Dinamika Kecepatan Tinggi, Ernst-Mach-Institut, EMI, Freiburg. “Kami membutuhkan teknologi yang memberi tahu dalam waktu singkat, apakah tanaman memiliki akses yang cukup ke air.”
Apakah algoritma berperan untuk menentukan suhu di permukaan daun?
Max Gulde dan rekannya Marius Bierdel di Fraunhofer EMI telah mengambil tugas untuk mengembangkan jenis teknologi ini secara tepat.
Teknologi satelit juga diterapkan dan dengan tim peneliti menggunakan kamera pencitraan termal yang canggih di satelit.
Algoritme khusus mengevaluasi data untuk menentukan suhu di permukaan daun tanaman, dan hal itu memungkinkan tim peneliti menarik kesimpulan tentang pasokan air.
Ketika tanaman kekurangan air, lebih sedikit air yang diuapkan melalui daun. Ini meningkatkan suhu di permukaan daun.
“Dalam waktu dua jam, suhu bisa berubah dua hingga tiga derajat Celcius,” jelas Max Gulde. “Metode kami dapat mengukur perbedaan suhu dengan sangat tepat, hingga sepersepuluh derajat.”
Dalam istilah teknis, sensor mengukur jumlah energi yang dipancarkan oleh tanaman dalam bentuk foton.
Baca: Kedua Ilmuwan itu Menekuni Bisnis Baru, Mereka telah Mengantongi Tiga Paten
Kedua Ilmuwan itu Menekuni Bisnis Baru, Mereka telah Mengantongi Tiga Paten 