1. Monitoramento de Plantíos

Estimativa de teor de umidade com sensoriamento remoto

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Water content of crop fields with thermal imaging
Estoma em uma folha de tomate.
Fonte: Wikipedia Commons

Como muitos organismos, as plantas precisam de água para sobreviver. Além da água ser usada em processos bioquímicos essenciais, a água é o "meio de transporte" dos nutrientes do solo para todas as partes da planta. A água entra na planta através das raízes, viaja pelo caule principal e pelos galhos, chegando finalmente às folhas. A partir daí, através dos poros foliares conhecidos como estômatos, é liberado na atmosfera. Este processo é conhecido como transpiração.

Todos os processos biológicos que ocorrem dentro de uma planta produzem calor. A água da transpiração capta esse calor e o remove da planta quando ocorre através das folhas. Quando não há água suficiente e a planta está sob estresse, ela não pode perder calor por transpiração com rapidez suficiente e, como resultado, a temperatura da planta aumenta. Esse aumento de temperatura pode ser detectado com sensoriamento remoto, usando partes do espectro sensíveis ao calor.

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Water content of crop fields with thermal imaging
Teor de umidade nos campos de cultivo com imagens térmicas. Pixels azuis, verdes e vermelhos representam plantas com concentração de água suficiente, média e baixa.
Fonte: Wikimedia Commons e Serviço de Pesquisa Agrícola dos EUA

Na imagem acima, podemos ver a variabilidade da concentração de água dentro de cada campo. Pixels azuis representam plantas com alto teor de água, verde mostra plantas com teor médio de água e plantas vermelhas que sofrem com a baixa disponibilidade de água. Essa variabilidade se deve à capacidade variável do solo de absorver água e depois fornecê-la às plantas.

Um dos problemas desse método é a cobertura parcial da vegetação. Quando a vegetação não cobre completamente o solo, a temperatura do solo está afetando o sinal térmico registrado pelo sensor. Quando isso acontece, é fácil confundir baixa cobertura vegetal com solo quente e estresse hídrico. No entanto, se tivermos uma ideia da quantidade de vegetação e, principalmente, a quantidade de superfície foliar por unidade de área do solo (o que é conhecido como índice de área foliar), podemos corrigir a medição e reduzir o efeito de qualquer influência do solo.

Monitorando a irrigação

Quando você acha que o campo que aparece nas imagens abaixo foi irrigado?

Vegetation repsonse to irrigation and its diminishing effects through time
Resposta da vegetação à irrigação e seus efeitos decrescentes ao longo do tempo.
Fonte: Satellite Imaging Corporation.

O sensoriamento remoto pode fornecer dados frequentes, permitindo o monitoramento rigoroso dos processos que ocorrem durante um pequeno período. Os efeitos da irrigação na quantidade de água nas plantas podem ser vistos no exemplo acima. A irrigação ocorreu entre 24 de junho e 19 de julho, produzindo alto teor de água na segunda imagem. Gradualmente, a quantidade de água é reduzida à medida que passamos do verão para o outono.

Pergunta: Veja as imagens acima. Um padrão está ocorrendo em agosto e setembro, onde algumas áreas têm menos água que outras. Você consegue pensar em alguma razão pela qual o padrão muda com o tempo?

Resposta