Mit fast 170 Millionen Einwohnern ist Bangladesch eines der am dichtesten besiedelten Länder der Welt. Fast die Hälfte der Einwohner arbeitet auf Bauernhöfen oder lebt in deren Nähe, und der Reisanbau ist für die Ernährung dieser Bevölkerung von entscheidender Bedeutung.
Als Forscher der University of Washington und des Landwirtschaftsministeriums von Bangladesch ihre Kräfte bündelten, um Daten der NASA und ihrer Partner zu nutzen, um den Reisbauern des Landes zu helfen, war der potenzielle Nutzen erheblich. Im Rahmen ihres IRAS-Programms, kurz für „Integrated Rice Advisory System“, nutzen Forscher aus UW und Bangladesch Satellitendaten, um Landwirten Informationen darüber zu liefern, wie viel Wasser sie verbrauchen, wie viel sie haben und wie viel ihre Pflanzen benötigen.
Reis ist in Bangladesch eine lebenswichtige Kulturpflanze und sein Anbau erfordert viel Wasser und Treibstoff. Während der Trockenzeit des Landes, die von Januar bis Juni dauert, pumpen Landwirte normalerweise Grundwasser aus Grundwasserleitern. Das Pumpen ist teuer und erfordert in der Regel die Verbrennung von Kraftstoffen, die Kohlendioxid in die Atmosphäre abgeben.
„Um eine nachhaltige und klimaresistente Landwirtschaft für die Zukunft zu schaffen, müssen wir Bewässerungsabfälle minimieren und die Produktion dekarbonisieren, indem wir erschwingliche Lösungen nutzen, die global skaliert werden können“, sagte Faisal Hossain, Professor für Bau- und Umweltingenieurwesen an der Universität von Washington und Anführer der IRAS.
Das IRAS-Team schloss seine erste landesweite Aktion im Juni 2023 ab und beriet mehr als 10 Millionen Landwirte in ganz Bangladesch zum Bewässerungsbedarf.
Hossain und das IRAS-Team schätzen, dass das Programm das Potenzial hat, die landwirtschaftliche Wasserverschwendung in Bangladesch um etwa 30 % zu reduzieren, den landwirtschaftlichen Kraftstoffverbrauch um 45 % zu senken, jährlich 115 Millionen US-Dollar an Kraftstoffsubventionen einzusparen und die Kohlenstoffemissionen um 300.000 Tonnen pro Jahr zu reduzieren.
So funktioniert IRAS
IRAS analysiert spezifische Satellitendaten, um Bewässerungshinweise für Benutzer in Bangladesch zu erstellen. Die Empfehlungen geben den Landwirten anhand von Niederschlags- und Grundwassermessungen in der Region Auskunft darüber, wie viel Wasser sie für ihre Pflanzen benötigen. Sie können auch melden, ob die Menschen in einer Region ihre Felder zuvor über- oder unterbewässert haben.
Einige der Daten für die Hinweise stammen von der NASA/USGS-Landsat-Mission; Forscher nutzen diese Bilder und Daten, um den Wasserverbrauch an landwirtschaftlichen Standorten zu bestimmen. Weitere Daten stammen von GPM (Global Precipitation Measurement), einer gemeinsamen Mission der NASA und der Japan Aerospace Exploration Agency. GPM erfasst die Gesamtniederschlagsmenge in der Region.
Diese Datensätze werden dann mit Informationen von GFS, dem Global Forecast System, kombiniert, das vom US National Weather Service erstellt wird. GFS liefert Niederschlagsvorhersagen für die kommende Woche. Diese Datensätze und Berichte werden von Agrarspezialisten in Bangladesch ausgewertet und zusammengestellt, um umfassende, standortspezifische Ratschläge und Empfehlungen für Landwirte zu erstellen.
„Der synergetische Einsatz von Landsat, GPM und GFS kann dazu beitragen, dass der Nahrungsmittelanbau weltweit wasser- und energieeffizienter wird und gleichzeitig für Landwirte erschwinglicher und praktischer wird“, sagte Hossain.
Menschliche Einflüsse, jetzt und später
„Wenn ich sehe, dass sich meine Arbeit positiv auf jemanden auswirkt, selbst wenn es nur eine einzelne Person ist, macht mir das Freude“, sagte Shahzaib Khan, ein Doktorand bei Hossain an der University of Washington. „Zu sehen, wie diese Arbeit so viele Menschen beeinflusst, ist unbeschreiblich.“
Khan arbeitete bei der Entwicklung und Installation des IRAS-Systems direkt mit Mitarbeitern des bangladeschischen Department of Agricultural Extension sowie des Agro-Meteorological Information Service des Landes zusammen.
Hossain und das Team wollen die Reichweite von IRAS in den kommenden Jahren erweitern. Da die Datensätze von NASA und Landsat kostenlos und für die Öffentlichkeit zugänglich sind, stehen die Türen für die Entwicklung ähnlicher kostengünstiger Programme offen. Beispielsweise ist Zuckerrohr – das häufig in Ländern wie Afrika, Südasien und Indonesien angebaut wird – eine weitere wasserintensive Nutzpflanze, die von einem Programm wie IRAS profitieren könnte.
„Wir hoffen, dass diese Vorlage auf jede Region angewendet werden kann, in der wir wissen, welche Kulturpflanzen angebaut werden und welche Eigenschaften ihr Wasserbedarf hat“, sagte Hossain.