O geólogo e geoquímico Isaac Larsen da Universidade de Massachusetts Amherst está acostumado a vagar pela terra para conduzir suas pesquisas de solo, mas as fotos de satélite da casa de fazenda de Iowa, onde ele cresceu, adicionaram uma nova dimensão ao trabalho, e agora ele tem uma bolsa da NASA para estudar solos de uma maneira totalmente nova, do espaço.

Um especialista em produção de solo, erosão, impacto humano e a evolução da paisagem agrícola, Larsen foi premiado com um prêmio de três anos, $ 265, 000 Novo Programa de Investigadores da Divisão de Ciências da Terra da NASA, que apóia pesquisas inovadoras por cientistas da Terra no início de suas carreiras.

A erosão reduz a fertilidade do solo, Larsen aponta, resultando na diminuição da produção agrícola. O custo nos EUA chega a dezenas de bilhões de dólares por ano e, embora muitos reconheçam a necessidade de conservar o solo, as incertezas permanecem sobre o quão grande é o problema.

Ele diz que desenvolver estimativas de perda de solo em grandes escalas espaciais é um desafio assustador. "Tem havido muito trabalho sobre a erosão do solo em parcelas muito menores, mas levar essas informações pela paisagem é difícil, ", observa ele." Usar o sensoriamento remoto como forma de olhar em larga escala é promissor. Saberemos detalhadamente onde o solo foi perdido. "

Muitas colinas ao redor da casa da infância de Larsen em Clear Lake, Iowa, perderam toda a camada superficial do solo e estão desgastadas até o ponto glacial. Como ele explica, "Eu pude ver a erosão do solo, mas só depois de ter sido treinado como geomorfologista na pós-graduação é que fui capaz de interpretar os padrões de cor do solo como perda da camada superficial do solo. Então me perguntei se os efeitos da erosão poderiam ser vistos do espaço. Eles podem, e olhar as fotos do espaço mostra quão extensa é a perda da camada superior do solo. Assim que você começar a procurar, você vê tudo em todo o meio-oeste. "

"Acho que seremos capazes de produzir estimativas robustas do grau de perda da camada superior do solo em todo o meio-oeste dos EUA, "diz ele." Estes são alguns dos solos mais férteis do mundo, mas não temos uma boa medida da extensão da perda da camada superior do solo no momento. "

A maior parte deste trabalho usará imagens existentes, Larsen diz. Ele e um estudante de pós-graduação irão encontrar maneiras criativas de usar dados baseados no espaço para estudar os solos da Terra, não apenas usando dados públicos da NASA, mas também imagens comerciais de alta resolução que a NASA e a National Geospatial-Intelligence Agency podem disponibilizar para pesquisa por meio de convênios com empresas privadas.

Um objetivo é estimar quanto solo superficial foi perdido na antiga pradaria de capim alto desde a colonização europeia em 1800, do oeste de Illinois ao leste de Nebraska e do Missouri e Kansas ao norte até Iowa, Minnesota e Dakotas do leste. Os pesquisadores vão criar um mapa e uma análise regional que os agricultores, agentes de extensão e outros podem usar para identificar quais áreas podem se beneficiar da mudança de práticas agrícolas.

Larsen propõe o uso de imagens de alta resolução para mapear a presença e ausência de solo superficial em áreas onde as imagens estão disponíveis na época certa do ano - seja após a colheita do outono ou antes de nevar, ou depois que a neve derrete e antes do plantio da primavera. "Por causa dessas janelas estreitas, não temos imagens de alta resolução em todos os lugares, mas conseguimos vincular a extensão da perda de solo com informações topográficas de alta resolução de Lidar, "outra técnica de sensoriamento remoto, ele adiciona.

A perda da camada superficial do solo é reversível, como os jardineiros domésticos sabem ao adicionar composto e outros corretivos de solo às suas parcelas. Reverter a perda de solo superficial na escala de fazenda para condado requer abordagens diferentes, Larsen diz, mas vale a pena o esforço.

"Se formos restaurar o orgânico, parte rica em carbono da camada superficial do solo que é a chave para a fertilidade e produtividade do solo, representaria uma grande vantagem econômica para os agricultores. Definitivamente, algo pode ser feito a respeito. Com um manejo muito agressivo, você pode reconstruir o solo, e estudos sugerem que você pode trazer a camada superficial do solo de volta em menos de uma década usando métodos como a adoção do plantio direto, rotações de colheita, e o plantio de safras de cobertura, " ele adiciona.