Canh tác bền vững có khả năng không

Đây là một tin vui cho người nông dân. Các công ty và cá nhân muốn bù đắp lượng khí thải của họ bằng cách mua tín chỉ các-bon sẵn sàng trả tiền cho nông dân để sử dụng các phương pháp canh tác nông nghiệp bền vững và cô lập các-bon trên đồng ruộng của họ. Vấn đề? Quá trình xác minh xem một cánh đồng có hút thêm carbon không dễ dàng: Các mẫu vật lý phải thường xuyên được thu thập trên khắp đất và gửi đến phòng thí nghiệm để xử lý.

Enter Perennial, một công ty khởi nghiệp có trụ sở tại Boulder, Colorado, nói rằng họ có câu trả lời. Trong thời gian theo học tại Đại học Brown, giám đốc đổi mới David Schurman đã gặp CEO Jack Roswell và chủ tịch Oleksiy “Alex” Zhuk, những kỹ sư đam mê từ các trang trại gia đình ở Michigan và Ukraine, lần lượt. Khi đến Brown, họ đã rất ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng “nền nông nghiệp nói chung về cơ bản đã bị lãng quên” bởi các nhà công nghệ, Zhuk nói. Ngày nay, tham vọng của họ là sản xuất “cơ sở hạ tầng làm nền tảng cho toàn bộ thị trường carbon trong đất”, Roswell nói. Roswell nói: “Không có công nghệ nào giải quyết được vấn đề trừ khi nó giải quyết được vấn đề trên quy mô lớn và theo cách hiệu quả về chi phí. “Chúng tôi đang tích cực giám sát mọi lĩnh vực để loại bỏ carbon và phát thải ròng, ở Hoa Kỳ và hơn thế nữa”.

Jim Kellner, giáo sư tại Đại học Brown và là nhà khoa học chính của Perennial, giải thích rằng công nghệ của công ty dựa trên hình ảnh vệ tinh đa góc nhìn. Điều này có nghĩa là đo ánh sáng phản xạ từ Trái đất trong các dải hẹp trên một phạm vi rộng của phổ điện từ, thu thập thông tin mà mắt người không nhìn thấy được. Kellner cho biết phân tích quang phổ của ánh sáng phản xạ cho phép xác định chính xác carbon trong đất, thậm chí sử dụng hình ảnh vệ tinh với độ phân giải không gian chỉ 10 mét. Bằng cách so sánh lượng ánh sáng phản xạ ở các bước sóng khác nhau, “bạn có thể học cách xác định các vật liệu, ngay cả khi không có hình ảnh,” ông nói.

Hình ảnh vệ tinh được đưa vào một thuật toán máy học, cùng với dữ liệu môi trường về lĩnh vực được đề cập – chẳng hạn như độ cao và khí hậu – để tạo ra phép đo hàm lượng carbon của đất. Để huấn luyện thuật toán chính xác, nhóm đã thu thập hàng nghìn mẫu đất, đào hố trên các cánh đồng trên khắp nước Mỹ để hiệu chỉnh mô hình của họ cho các điều kiện khí hậu và loại cây trồng khác nhau. Bằng cách đào tạo mô hình của họ về các phép đo vật lý đại diện này, nhóm đã kích hoạt thuật toán để định lượng carbon trong lòng đất từ ​​xa. Công ty coi đây là một bước quan trọng để mở khóa thị trường carbon trong đất. Zhuk nói: “Nếu bạn giải quyết được vấn đề định lượng carbon nhưng lại phụ thuộc vào việc cử ai đó vào hiện trường với cọc hoặc xẻng, thì bạn sẽ không vươn tới quy mô toàn cầu.

Điều đó rất tốt, nhưng liệu người nông dân có thực sự sẵn sàng chuyển đổi sang các phương pháp canh tác nông nghiệp bền vững và thay đổi cách họ trồng lương thực không? Zhuk cho rằng câu trả lời là có. Trong bối cảnh đất đai bị xói mòn nghiêm trọng trên toàn thế giới, và giá hóa chất tăng cao cho các trang trại, ông hy vọng Perennial sẽ mang lại cho người nông dân nguồn tài chính thúc đẩy họ cần để tránh xa các hoạt động gây tổn hại đến môi trường và khôi phục lại đất đai của họ. Ông nói: “Cách tiếp cận của chúng tôi tạo ra một phép đo tiêu chuẩn ở mọi nơi trên thế giới – một nông dân ở Ethiopia đặt một tấn carbon vào đất sẽ được công nhận và trả lương giống như ở Iowa, vượt qua biên giới và các tiêu chuẩn xác minh không nhất quán.

Hiện tại, công ty đang nỗ lực đào tạo các thuật toán của mình ở các quốc gia và lục địa mới, cũng như giải quyết các loại đất mới — chẳng hạn như đất chăn thả và đồng cỏ — ngoài các cánh đồng trồng trọt. Mục tiêu của Zhuk? “Chuyển nông nghiệp từ chỉ một ngành cung cấp thức ăn cho chúng ta sang một ngành đóng góp chính vào việc bù đắp lượng khí thải của chúng ta và đảo ngược biến đổi khí hậu”.