Mesurant la humitat del sòl des d’un dron: alumnes de primària contribueixen al projecte MEDHUSA
• Alumnes de l’Escola Bernardí Tolrà (Vila-rodona) donen suport en la presa de mesures de la humitat del sòl a un equip d’investigadors de l’IEEC a l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC)
• Aquests treballs formen part d’una campanya experimental real (projecte MEDHUSA) per validar una nova tècnica de mesura, utilitzant un dron
• La participació dels petits s’emmarca en el programa educatiu ‘Cientifiks en Joc’, impulsat pel Departament de Recerca i Universitats
El passat 27 de març, un equip d’investigadors de l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC) i membres de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) es va desplaçar a la zona del riu Gaià i el seu entorn agrícola vinícola per treballar conjuntament amb alumnes de 5è de primària de l’Escola Bernardí Tolrà (Vila-rodona).
Durant unes hores, els alumnes es van convertir en petits investigadors, donant suport en tasques de presa de mesures de la humitat del sòl. Ho van fer com a part d’una campanya experimental real (projecte MEDHUSA) per validar una nova tècnica de mesura, utilitzant un dron.
MEDHUSA té per objectiu validar l’instrument MIRROR, un reflectòmetre passiu que mesura la humitat del sòl a diferents profunditats, i que pretén contribuir en l’àmbit de l’agricultura de precisió, proporcionant eines que incrementin la resiliència envers el canvi climàtic.
L’activitat científico-educativa duta a terme forma part del programa educatiu ‘Cientifiks en Joc’, impulsat pel Departament de Recerca i Universitats de la Generalitat de Catalunya. El programa, adreçat a centres educatius de Catalunya, té per finalitat principal promoure el gust per la ciència i el coneixement entre l’alumnat de primària, així com donar visibilitat a les dones investigadores mitjançant el disseny d’un videojoc sobre una investigadora catalana en actiu.
‘CientifiKs en Joc’ pretén, a més, promoure la creativitat, la multidisciplinarietat i el treball en equip, així com fomentar el coneixement de les institucions de recerca de Catalunya, la recerca que s’hi duu a terme i les persones que hi treballen.
Una millor gestió dels recursos hídrics: clau per adreçar els efectes negatius del canvi climàtic
El canvi climàtic suposa un gran repte per a l’agricultura. Les sequeres més prolongades i els canvis en els patrons de precipitació estan augmentant el risc de desertificació. Saber quins són els recursos hídrics realment disponibles per als cultius es converteix, per tant, en una informació extremadament valuosa per poder fer-ne una millor gestió, amb l’objectiu últim de millorar la resiliència del sector agrícola davant del canvi climàtic.
En aquest sentit, la mesura dels perfils verticals d’humitat del terra de les àrees agrícoles és un factor clau. Això és així perquè les plantes tenen sistemes radiculars que penetren a diferents profunditats a terra, des d’uns pocs centímetres fins a un parell de metres. Així, algunes plantes són més resistents a la sequera que d’altres si les seves arrels arriben a capes més profundes del sòl, on la humitat pot ser suficient tot i la manca de pluja.
Aquesta informació es pot utilitzar per optimitzar la gestió dels recursos hídrics i millorar així la salut i la productivitat dels cultius en diferents etapes del cicle agrícola (com la sembra, el regadiu o el desenvolupament de la planta) amb accions com la selecció del cultiu a sembrar (o les seves variants), el tipus de sistema de reg o accions de reg dirigides de forma concreta a diferents parcel·les agrícoles.
Projecte MEDHUSA
El projecte MEDHUSA té per objectiu validar l’instrument MIRROR, un reflectòmetre passiu desenvolupat pel Grup d’Observació de la Terra de l’ICE-CSIC, que compta amb membres de l’IEEC.
L’instrument MIRROR es va desenvolupar sota projectes del Pla Estatal d’Investigació Científica, Tècnica i d’Innovació 2021-2023 (Ministeri de Ciències i Innovació) i projectes orientats a la transició ecològica i a la transició digital, en el marc del Pla de Recuperació, Transformació i Resiliència, i compta amb el suport de la Secretaria de Polítiques Digitals del Departament d’Empresa i Treball, que impulsa l’Estratègia Catalunya Espai 2030.
MIRROR es troba en fase de validació i, com a part del seu desenvolupament, s’estan duent a terme campanyes de vol sobre àrees agrícoles per validar la viabilitat tècnica del sistema de mesura, així com dels algorismes de processament de dades i inversió. Els resultats obtinguts es compararan amb mesures sobre el terreny.
El fonament del funcionament d’un reflectòmetre passiu és la utilització dels senyals transmesos per satèl·lits que són reflectits a la superfície del sòl per obtenir propietats geofísiques d’aquest i el sensor dissenyat per l’equip de l’ICE-CSIC/IEEC presenta dos aspectes innovadors.
Primerament, es tracta d’un reflectòmetre doble banda, és a dir, utilitza senyals de dues longituds d’ona diferents (en aquest cas, 25 i 120 cm). Això permet una penetració diferencial, és a dir, permet estimar la humitat del sòl a diferents profunditats (entre 5 i 50 cm, aproximadament).
El segon aspecte innovador és que les mesures es realitzen des de dron. D’una banda, això permet validar els nous conceptes de mesura de MIRROR, establint les bases per a possibles futures missions satel·litàries. De l’altra, el fet de volar a baixa altura permet validar les mesures d’humitat a una resolució espacial de l’ordre de 30 m i així caracteritzar directament parcel·les i la seva variabilitat.
Transferència cap a la indústria espacial
La validació de la tecnologia permetrà també que es pugui transferir cap al sector espacial, ja que l’arquitectura del receptor i els principals elements del projecte són els mateixos que fan servir l’ordinador de bord C3SatP, desenvolupat per l’IEEC en el marc de l’Estratègia Catalunya Espai 2030 de la Generalitat de Catalunya, i altres plataformes de la indústria espacial.
Contactes
Oficina de Comunicació de l’IEEC
Castelldefels, Barcelona
Correu electrònic: comunicacio@ieec.cat
Sobre l'IEEC
L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia. Com a resultat de més de 25 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació.
L’IEEC és una fundació del sector públic sense ànim de lucre, fundada el febrer de 1996. Està regit per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya, la Universitat de Barcelona (UB), la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). L’IEEC és també un centre CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).