Mount Rainier ở Washington là nơi đặt một trong hàng trăm trạm quan trắc tuyết được đặt trên khắp miền Tây Hoa Kỳ. Credit: Vladi Braun

Các dự án mới xem xét sự ổn định của nguồn cung cấp thực phẩm và nước cũng như những thay đổi trong hoạt động của con người đang ảnh hưởng đến môi trường.

Đại dịch COVID-19 đã chạm đến hầu hết các khía cạnh của cuộc sống con người. Trong những tháng gần đây, NASA đã bắt đầu các dự án nghiên cứu tập trung vào phản ứng của con người đối với đại dịch đã ảnh hưởng đến môi trường của chúng ta như thế nào, như chất lượng không khí đã được cải thiện như thế nào khi lưu lượng xe cộ giảm ở nhiều nơi. Nhưng các ảnh hưởng của đại dịch còn sâu rộng hơn thế.

Sự gián đoạn sản xuất đã ảnh hưởng đến nông nghiệp và nguồn cung cấp lương thực như thế nào? Còn khả năng dự báo nguồn nước trong những tháng tới của chúng ta thì sao? Sự thay đổi mức độ hoạt động ảnh hưởng đến điều kiện môi trường như thế nào?

Bộ phận Khoa học Trái đất của NASA gần đây đã chọn ba dự án mới nhằm trả lời những câu hỏi này và các câu hỏi khác liên quan đến đại dịch cho các giải thưởng RRNES. RRNES đang tài trợ cho các dự án quay vòng nhanh nhằm sử dụng sáng tạo các nguồn lực và dữ liệu của cơ quan để hiểu rõ hơn về các tác động môi trường, kinh tế và xã hội từ khu vực đến toàn cầu của đại dịch COVID-19.

Các dự án mới tham gia vào ngày càng tăng, danh sách nghiên cứu RRNES hiện đang được tiến hành.

Giám sát nguồn cung thực phẩm

Việc ngừng hoạt động để ứng phó với COVID-19 khiến nhiều nông dân phải đối mặt với hai vấn đề riêng biệt: thiếu lao động do hạn chế đi lại và nhu cầu giảm do đóng cửa các nhà hàng và trường học. Nhận thấy rằng chi phí lao động của họ sẽ vượt quá giá trị của cây trồng của họ, một số nông dân đã quyết định từ bỏ việc thu hoạch chúng.

Các tác động không dừng lại ở đó. Suy thoái kinh tế và tình trạng thất nghiệp liên quan khiến an ninh lương thực có nguy cơ đối với nhiều người, đặc biệt là ở các nước đang phát triển. Các hạn chế xuất nhập khẩu, COVID-19 bùng phát trong và xung quanh các thành phố cảng, và các gián đoạn chuỗi cung ứng khác đều làm tăng thêm sự không chắc chắn trong thị trường nông sản. Để theo dõi sự phát triển của các điều kiện cây trồng trên toàn cầu, cần phải xem xét các yếu tố này và các yếu tố khác.

Michael Humber, nhà khoa học của Đại học Maryland và trưởng nhóm dữ liệu NASA Harvest, và các đồng nghiệp của ông đang thực hiện một dự án tập hợp tất cả dữ liệu Khoa học Trái đất có liên quan lại với nhau ở một nơi dễ truy cập. Phù hợp với sứ mệnh của chương trình tập trung vào an ninh lương thực của NASA, NASA Harvest đang nỗ lực mở rộng quyền truy cập mở vào dữ liệu nông nghiệp có thể giúp cung cấp thông tin cho các quyết định về chính sách lương thực.

“Mục tiêu của chúng tôi là cung cấp một công cụ lập bản đồ web, tương tác sẽ cho bạn thấy, chỉ trong một vài cú nhấp chuột, tình hình thị trường quốc tế và quốc gia cũng như các đánh giá về cây lương thực chính được hỗ trợ bằng dữ liệu viễn thám,” Humber nói. “Bạn sẽ có thể kết hợp dữ liệu này với dữ liệu trìnhJohns Hopkins theo dõi COVID-19 và các bản cập nhật mới nhất liên quan đến đại dịch.”

Thông tin có sẵn thông qua công cụ này sẽ cung cấp cho các nhà hoạch định chính sách, các tổ chức nhân đạo và những người khác thông tin quan trọng cần thiết để ứng phó với sự gián đoạn nguồn cung và các thách thức khác một cách chủ động và đưa ra quyết định tốt nhất cho cộng đồng tương ứng của họ.

Bảo tồn các dự báo cung cấp nước với viễn thám

Ở miền tây bán sơn địa của Hoa Kỳ, nông dân và các nhà quản lý tài nguyên nước dựa vào các dự báo cung cấp nước để đảm bảo có đủ nước đáp ứng nhu cầu và sử dụng hiệu quả nhất nguồn nước sẵn có.

Biến chính trong các dự báo này là cái được gọi là lượng nước tương đương với tuyết, là lượng nước có trong tuyết tích tụ và đông lại trong mùa đông. Vào mùa xuân và mùa hè, tuyết tan trở thành một nguồn nước ngọt đáng kể. Mỗi tháng, các nhà khảo sát thực hiện các phép đo thủ công của lượng nước tuyết tương đương tại hàng trăm trạm quan trắc trên toàn khu vực.

Nhưng điều gì sẽ xảy ra khi đại dịch toàn cầu hạn chế khả năng đi lại của các nhà khảo sát và thực hiện các phép đo này?

“Khi đại dịch phát triển, chúng tôi nhanh chóng phát hiện ra rằng dữ liệu dựa trên mặt đất mà các nhà quản lý tài nguyên nước đã từng dựa vào để đưa ra quyết định của họ có khả năng sẽ không có sẵn như trước đây, vì nó yêu cầu người ngồi trong xe tải hoặc trong máy bay trực thăng ra ngoài thực địa để thực hiện các phép đo này, ”nhà khoa học Noah Molotch của Đại học Colorado cho biết. “Dự án của chúng tôi sẽ tận dụng dữ liệu tuyết được cảm biến từ xa để lấp đầy những khoảng trống dữ liệu này”.

Khi làm như vậy, Molotch và các đồng nghiệp của ông hy vọng sẽ giảm thiểu sự gián đoạn đối với các dự báo cung cấp nước mà rất nhiều chuyên gia nông nghiệp và nước dựa vào đó.

Lập bản đồ hoạt động: Làm chậm lại và tăng tốc

Hầu hết các chính phủ đã ứng phó với đại dịch COVID-19 bằng cách thực hiện một số hình thức đóng cửa; tuy nhiên, các lệnh ngừng hoạt động và việc thực thi chúng rất khác nhau ở cấp địa phương, quốc gia và toàn cầu. Để xác định những ảnh hưởng của việc giảm hoạt động này đối với việc kiểm soát virus và môi trường, chúng ta cần nhìn vào bức tranh toàn cầu. May mắn thay, các vệ tinh biến điều đó thành khả thi

Nhà khoa học Sang-Ho Yun và nhóm của ông tại Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực của NASA, cùng với các nhà nghiên cứu từ Đài quan sát Trái đất của Singapore, đang sử dụng dữ liệu radar khẩu độ tổng hợp (SAR) lấy từ vệ tinh để lập bản đồ những thay đổi về mức độ hoạt động ở các thành phố trên thế giới.

Dữ liệu SAR có thể hiển thị những thay đổi đối với bề mặt Trái đất theo thời gian. Trong trường hợp này, các nhà khoa học đang xem xét những thứ như mức độ tập trung và sắp xếp của ô tô trong các bãi đậu xe và trên đường cao tốc đã thay đổi như thế nào so với trước đại dịch cũng như những thay đổi đối với các địa điểm xây dựng.

Yun cho biết: “Sử dụng dữ liệu SAR, chúng tôi sẽ có thể cung cấp các bản đồ toàn thành phố để đánh giá những thay đổi trong hoạt động, cả sự chậm lại do ngừng hoạt động và sự gia tăng dần dần khi các chính phủ quyết định mở cửa trở lại. “Những bản đồ này sẽ giúp chúng tôi hiểu rõ hơn về mức độ giảm hoạt động tương ứng với mức độ thành công của các thành phố khác nhau trong việc kiểm soát sự bùng phát virus như thế nào và mức độ giảm đó tương ứng với những cải thiện quan sát được trong điều kiện môi trường như chất lượng không khí”.

Nghiên cứu từ dự án này cũng sẽ được đưa vào bảng điều khiển COVID-19 của NASA.

NASA chấp nhận các đề xuất cho nghiên cứu RRNES mới trên cơ sở luân phiên.

Nguồn: scitechdaily.com