Usbekistan: Mit Satellitentechnik gegen die Dürre

von © Deutschlandfunk, Forschung aktuell, 24.03.2009, 4 min

Ganz Zentralasien hat im vergangenen Jahr eine Dürre erlebt wie seit Jahrzehnten nicht mehr. In einem Projekt im Westen Usbekistans entwickeln deutsche Wissenschaftler mit usbekischen Kollegen neue Methoden für effektiveres Wassermanagement. Mit dabei ist auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, kurz DLR, das den Wassermangel vom Weltraum aus bekämpfen will.

„Das ist also so ein Feld, das nicht so eine gute Ernte gebracht hat. Die erste Pflückung ist vorbei, man sieht auch fast keine Knospen mehr, die für die zweite Pflückung etwas bringen.“

Gerd Rücker vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt steht auf einem Baumwollfeld in Khorezm in Usbekistan. Die Baumwollsträucher – normalerweise hüfthoch – sind hier nur etwa 30 Zentimeter groß.

„Man sieht, die haben Entlaubungsmittel eingesetzt, um besser an die Bollen ranzukommen, als auch der Pflanze noch mal den Schub zu geben. Aber insgesamt ist das eine relativ magere Ernte.“

Rückers Fachgebiet ist eigentlich die Fernerkundung. Doch auch der Laie kann erkennen, dass dies hier – landwirtschaftlich gesehen – ein so genannter marginaler Standort ist. Die Baumwolle wächst schlecht, weil der Boden stark versalzen ist. Die Provinz Khorezm ist eines der trockensten Gebiete in Usbekistan. Alle Felder hier müssen künstlich bewässert werden, deshalb durchzieht ein kompliziertes Netz aus Bewässerungskanälen das Land. Bisher wird das Wasser den Bauern in Khorezm nach Ackerfläche und Anbaukultur zugeteilt. Dennoch kommt das benötigte Wasser nicht überall an. Ruzumbay Eshchanow von der Staatlichen Universität Khorezm:

„Von dem, was wir dem Fluss insgesamt entnehmen, versickern 40 Prozent in den alten Kanälen. 20 Prozent verschwinden irgendwo. Bleiben 40 Prozent übrig.“

Mit diesen verbleibenden 40 Prozent werden auch Flächen bewässert, von denen man nicht weiß, ob sich dort der Anbau von Baumwolle, Reis oder Weizen – und damit auch die Bewässerung – überhaupt lohnt. Deshalb entwickeln Gerd Rücker und sein Kollege Sebastian Fritsch vom DLR ein System für Erntevorhersagen – mithilfe von Satellitendaten. Sie nutzen dabei erstmals den deutschen RapidEye-Satelliten, der in diesem Jahr gestartet ist.

„Das Besondere an dem Satellitensystem ist, dass er tägliche Aufnahmen ermöglicht, mit einer sehr hohen räumlichen Auflösung. Das ist kein einzelner Sensor, das sind fünf Kleinsatelliten, die hintereinander herfliegen.“

Um die Daten überhaupt nutzen zu können, müssen Rücker und Fritsch zunächst eine Bestandsaufnahme am Boden machen. Dazu wählen sie Flächen aus, die genau einem Pixel der Satellitendaten entsprechen.

„….4…..5….6 und ein halber Meter, also so kann man sich ungefähr so ein Pixel vorstellen, das sind eins, zwei, drei, vier, fünf, sechs Reihen, sechs Baumwollreihen, das ist also schon mal eine recht große Fläche, relativ gesehen, für den Satellit relativ klein.“

Auf mehreren solcher Referenz-Flächen messen Fritsch und Rücker eine Erntesaison lang den Chlorophyll-Gehalt und den Blattflächenindex von einzelnen Baumwollpflanzen. So bestimmen sie den Wachstums- und Nährstoffzustand verschiedener Felder in ganz Khorezm. Die Ergebnisse werden später mit den Satellitendaten korreliert. Denn nur wenn die Wissenschaftler wissen, in welchem Zustand die Pflanzen waren, als der Satellit sie fotografiert hat, können die Satellitendaten richtig interpretiert und Ernteprognosen errechnet werden. Damit die usbekischen Bauern etwas davon haben, ist allerdings noch mehr nötig.

„Wir geben ihnen nicht die Satellitendaten, sondern wir geben ihnen aufbereitete Informationen, Karten, aus denen sie Entscheidungen ableiten können, zum Beispiel dort, auf einer Karte angezeigt, in welcher Region gibt es eine sehr starke Verdunstung, und dieses Wasser in diesem Bereich kann eine Verschwendung sein, und könnte woanders auch eingesetzt werden.“

Satellitendaten sind in der Regel teuer – für usbekische Wissenschaftler zu teuer. Wichtig ist den Forschern vom DLR deshalb, dass die usbekischen Kollegen dieses Verfahren später auch selbst anwenden können.

„Wir sind hier ein Entwicklungs- und Forschungsprojekt. Und natürlich arbeiten wir hier mit Hightech-Methoden, aber was wir dann an Wissen generieren oder an Produkten und Methoden, das muss einfach hier an die Region angepasst sein. Und das kann nicht beinhalten, während einer Saison für Zehntausende Euros oder Dollar Satellitenbilder zu beschaffen. Da müssen Techniken rauskommen, die eventuell auch mit kostenlosen Satellitendaten funktionieren, die die Leute auch leichter implementieren können.“