Os produtores agrícolas poderiam, no futuro, fazer uso de melhores previsões para irrigar com mais eficiência seus campos usando uma tecnologia desenvolvida por Purdue que pode detectar com mais precisão a umidade do solo abaixo da superfície por meio da medição dos reflexos dos sinais de satélite de comunicação.

“A refletividade da superfície é função da umidade do solo, e isso nos permite quantificar a quantidade de umidade no solo para, se necessário, os produtores podem tomar ações corretivas para proteger suas safras, "disse James Garrison, professor da Escola de Aeronáutica e Astronáutica de Purdue, e Engenharia Elétrica e de Computação (por cortesia). “A tecnologia que estamos desenvolvendo pode ser econômica.

“A água está se tornando cada vez mais escassa. gerenciar a água disponível está se tornando cada vez mais importante. Para gerenciá-lo, você precisa ser capaz de determinar com precisão a quantidade que está sendo usada. O segredo é medir quanto está no solo, onde a maior parte é absorvida pelas raízes das plantas. "

A tecnologia faz uso de um receptor especializado para capturar reflexos de sinais de satélite de comunicação com comprimentos de onda de cerca de um metro (39 polegadas), que os cientistas chamam de "banda P".

A tecnologia de satélite convencional usada para medir a umidade do solo não pode operar nesses comprimentos de onda mais longos devido ao tamanho necessário da antena e à interferência substancial dos links de comunicação. As observações atuais da umidade do solo de um satélite usam comprimentos de onda de cerca de 20 cm (8 polegadas) e só podem penetrar no solo cerca de 5 cm (2 polegadas). Previsões de umidade do solo subterrâneo, atualmente requerem a aplicação de modelos para estender as medições de superfície mais profundamente.

A nova técnica é conhecida como "sinais de oportunidade, "ou SoOp, e, essencialmente, utiliza as mesmas transmissões que são a fonte de interferência que impede as medições de outros métodos. Espera-se que o SoOp da banda P seja sensível à umidade do solo em até 15 a 20 centímetros, ou cerca de 6 a 8 polegadas, abaixo da superfície. Os reflexos dos sinais da superfície são comparados aos sinais originais do satélite.

"Ao usar esses sinais de satélite existentes, contornamos os requisitos de licenciamento de um transmissor de Banda P, o que é extremamente difícil, "Garrison disse." Isso também reduz o tamanho da antena necessária. "

Os pesquisadores testaram um protótipo do instrumento em um pequeno avião durante um experimento na bacia hidrográfica de Little Washita, em Oklahoma. Eles agora planejam coletar dados de uma localização de torre fixa para observar as mudanças em um único campo agrícola ao longo de pelo menos uma estação de cultivo.

Se for bem sucedido, esta tecnologia pode ser montada em drones para o planejamento do cronograma de irrigação das lavouras.