Satellieten helpen gunstige omstandigheden te voorspellen voor woestijnsprinkhanen om te zwermen, die een bedreiging vormt voor de landbouwproductie en, vervolgens, levensonderhoud en voedselzekerheid.

Woestijnsprinkhanen zijn een soort sprinkhaan die voornamelijk in de Sahara voorkomt, over het Arabisch Schiereiland en naar India. Het insect is meestal ongevaarlijk, maar wanneer ze zwermen, kunnen ze over lange afstanden migreren en wijdverspreide schade aan gewassen veroorzaken.

Tijdens de plaag van 2003-05 in West-Afrika, meer dan acht miljoen mensen werden getroffen. Er werden tot 100% verliezen gemeld op granen, 90% op peulvruchten en 85% op grasland. Er was bijna 600 miljoen dollar en 13 miljoen liter pesticide nodig om de plaag onder controle te krijgen.

Zwermen treedt op wanneer een periode van droogte wordt gevolgd door goede regens en snelle vegetatiegroei. Deze omstandigheden veroorzaken een periode van overvloedige voortplanting en overbevolking, en het toegenomen contact met andere sprinkhanen kan leiden tot de vorming van grote zwermen. Dit gedrag maakt sprinkhanen gevaarlijker dan sprinkhanen.

Een zwerm van 1 vierkante kilometer bevat ongeveer 40 miljoen sprinkhanen, die op één dag dezelfde hoeveelheid voedsel eten als ongeveer 35 000 mensen. Met andere woorden, een zwerm ter grootte van de hoofdstad van Mali of de hoofdstad van Niger zal dezelfde hoeveelheid voedsel eten als de helft van de gehele bevolking van het betreffende land.

Satellieten kunnen de omstandigheden volgen die kunnen leiden tot zwermende sprinkhanen, zoals bodemvocht en groene vegetatie. ESA werkte onlangs samen met internationale partners uit Algerije, Frankrijk, Mali, Mauritanië, Marokko, Spanje en de Voedsel- en Landbouworganisatie van de VN (FAO) om te testen hoe gegevens van satellieten zoals ESA's Soil Moisture and Ocean Salinity-missie - of SMOS - kunnen worden gebruikt om sprinkhanenplagen te voorspellen.

"Bij de FAO, we hebben een decennialange staat van dienst in het voorspellen van plagen en werken nauw samen met landen met het grootste risico om controlemaatregelen te implementeren, " zei Keith Cressman, FAO's Senior Locust Forecasting Officer.

"Door onze expertise samen te brengen met de satellietmogelijkheden van ESA, kunnen we tijdige en nauwkeurige voorspellingen aanzienlijk verbeteren. Vroegtijdige waarschuwing betekent dat landen snel kunnen handelen om een ​​mogelijke uitbraak onder controle te krijgen en massale voedselverliezen te voorkomen."

De SMOS-satelliet legt beelden vast van 'helderheidstemperatuur' die overeenkomen met straling die wordt uitgezonden vanaf het aardoppervlak, waarmee informatie over bodemvocht kan worden verkregen met een resolutie van 50 km per pixel.

Door deze informatie te combineren met dekking met gemiddelde resolutie van het MODIS-instrument op NASA's Aqua- en Terra-satellieten, het team heeft SMOS-bodemvocht teruggeschaald naar een resolutie van 1 km per pixel. De metingen werden vervolgens gebruikt om kaarten te maken met gebieden met gunstige sprinkhanenzwermomstandigheden ongeveer 70 dagen vóór de uitbraak in november 2016 in Mauritanië.

Vroeger, sprinkhanenvoorspellingen op basis van satellieten zijn afgeleid van informatie over groene vegetatie, wat betekent dat de gunstige omstandigheden voor sprinkhanenzwermen al aanwezig waren. Dit zorgde voor een waarschuwingsperiode van slechts één maand.

Informatie over bodemvocht, anderzijds, geeft aan hoeveel water beschikbaar is voor eventuele vegetatiegroei en gunstige broedomstandigheden voor sprinkhanen, en kan daarom de aanwezigheid van sprinkhanen 2-3 maanden van tevoren voorspellen. De extra tijd is essentieel voor de lokale nationale autoriteiten om preventieve maatregelen te organiseren.

"Ik gebruik de dataproducten om de huidige situatie te begrijpen, evenals de evolutie van sprinkhanenuitbraken, " zei Ahmed Salem Benahi, Chief Information Officer van Mauritanië's National Center for Locust Control.

"We hebben nu de mogelijkheid om het risico van een sprinkhanenuitbraak één tot twee maanden van tevoren te zien, die ons helpt om preventieve controle beter in te stellen."

Terwijl de huidige dataproducten gebaseerd zijn op de SMOS- en MODIS-missies, informatie van de Copernicus Sentinel-3-missie zal binnenkort worden geïntegreerd om ervoor te zorgen dat de sprinkhanenwaarschuwingen op lange termijn beschikbaar zijn.

Het team werkt ook aan een vergelijkbaar product om SMOS-bodemvocht te verlagen met Sentinel-1-waarnemingen, wat een verdere verhoging van de resolutie tot 100 m mogelijk maakt.