בשיתוף אוניברסיטת בן-גוריון
מדענים מכל העולם משתמשים בנתונים. צפו בכתבה
(צילום: טל שמעוני)
כבר מעל ל-30 שנה שפרופסור ארנון קרניאלי מפעיל את המעבדה לחישה מרחוק במכונים לחקר המדבר ע"ש יעקב בלאושטיין בקמפוס שדה בוקר של אוניברסיטת בן-גוריון בנגב. כשחזר מהדוקטורט בארה"ב ב-88 מעטים הכירו בארץ את המונח 'חישה מרחוק' ומה עושים עם זה. הוא הקים את המעבדה מאפס וכיום – מדענים מכל העולם משתמשים בנתונים המגיעים מהמעבדה בקמפוס שדה בוקר. ביקרנו במעבדתו. צפו בווידיאו בראש הכתבה
חישה מרחוק משמעותה תצפית באמצעות לוויינים וכלי טייס שונים המספקים נתונים מתוחכמים על מגוון מערכות חקלאיות ואקולוגיות ברחבי העולם. התצפיות מהחלל הן, בחלקן, ארוכות טווח ורצופות משנות השבעים של המאה ה-20. אלה מלמדות דברים רבים על שינויים שהתרחשו בפני כדור הארץ או באטמוספרה בשל אקלים או פעילות האדם.
עוד בנושא:
פרופסור קרניאלי עסק שנים רבות בשינויים המרחביים והעיתיים בחולות צפון מערב הנגב אשר נראים מהחלל כהים יותר מאלה שבצפון סיני, מעבר לגבול. מחקריו מסבירים כי הסיבה לניגודיות בצבע נובעת מפעילות האדם. בנגב, בו השטח ברובו שמורת טבע מוגנת, התפתחו בפני השטח קרומי קרקע ביולוגיים כהים יחסית. בסיני בה קיימת פעילות אנושית רבה ורעיית יתר, נרמסים הקרומים ונחשף החול הצהבהב.
התגלית שהשאירה את הפרופסור הוותיק המום הייתה הפער העצום שרואים בין גבול ישראל לסיני גם בתחום התרמי. "הייתה לנו תחנת קליטה של לוויינים. יום אחד הסתכלתי על תמונות גבול ישראל-מצרים בתחום התרמי ולהפתעתי גיליתי שחולות הנגב שלנו יותר חמים בקיץ ב-4 מעלות מאשר החולות בסיני", מספר פרופ' קרניאלי בעיניים נוצצות. התגלית מדהימה כיוון שמלבד הגבול הפוליטי החוצץ בין הנגב וסיני לא אמור להיות הבדלים בגוון ובטמפרטורות מאחר שהקרקע והאקלים זהים.
אנחנו העיניים בחלל של חוקרי משאבי כדור הארץ
מרבית הפעילות במעבדה מתקיימת באמצעות הלווין 'ונוס', שאוניברסיטת בן-גוריון עומדת בראש משימתו המדעית.
"לווין ה'ונוס' הוא יוזמה משותפת של סוכנות החלל הישראלית וסוכנות החלל הצרפתית. החוזה נחתם עם צרפת ב-2005, הלווין שוגר ב-2017, ומשגר צילומים עד היום". מסביר פרופ' קרניאלי: "זהו לווין מאוד ייחודי. יש לו שילוב של רזולוציה ספקטרלית, עיתית, ומרחבית טובה יותר מאשר לוויינים אחרים בחלל. את התמונות מקבלים במעבדה לחישה מרחוק אחת ליומיים, ב-12 אורכי גל, וברזולוציה מרחבית של 5 מטרים", הוא מסביר ומוסיף: "היתרון של שלושת כושרי ההפרדה המשולבים, מאפשר לערוך מחקרים שקשה לערוך עם לוויינים אחרים".
4 צפייה בגלריה
"אם אנחנו צופים מפגע כתוצאה מנזקי השקייה או מזיקים, אנחנו מאתרים את מיקומו המדויק
(צילום: באדיבות סוכנות החלל הישראלית)
סיוע בזמן אמת לחקלאים ודיווח על אסונות טבע שעתידים להתרחש
חישה מרחוק הינו כלי יעיל ליישום חקלאות ברת-קיימה אשר מתמודדת מחד עם ביקוש עולמי גובר למזון, ומאידך עם ירידה משמעותית במשאבים לגידולים חקלאיים. ב'חקלאות מדייקת', למשל, ניתן לאתר באמצעי חישה מרחוק שינויים חריגים בשדה, מטע, או כרם והבנת המתרחש ביחידות קרקע קטנות לשם התייעלות בשימוש במים וקרקע, חיסכון בתשומות כמו דישון והדברה, והגנה על איכות הסביבה. הנתונים הנאספים לא נשארים רק במעבדה.
"אם אנחנו צופים מפגע כתוצאה מנזקי השקייה או מזיקים, אנחנו מאתרים את מיקומו המדויק על מנת שהחקלאי לא יצטרך להפעיל בכל השדה את מערכות ההשקיה, הדברה, או הדישון", מתאר פרופ' קרניאלי.
4 צפייה בגלריה
פרופסור ארנון קרניאלי בבניין המכונים לחקר המדבר באוניברסיטת בן-גוריון בנגב.
(צילום: רועי עידן)
שינויי האקלים הגלובליים מזמנים אסונות אקולוגיים רבים. בעזרת לווין 'ונוס' ומודלים ייחודיים של ניתוח סדרות זמן וניטור שינויים שהחוקרים מפתחים במעבדה, הם שואפים לחזות אסונות במערכות אקולוגיות באמצעות נתוני הלווין. הם בוחנים את יובש הצמחייה, כיווני הרוחות, שינויי האקלים באזור וכך יכולים לצפות בצורות, שריפות, שיטפונות, או התפרצויות הרי געש.
דוגמה לפעילות זו ניתן לראות באסון שריפת הכרמל. "באמצעות מידול סדרת תמונות לווין ברכס הכרמל המתבסס על רכיבי מגמה, עונתיות, ומחזוריות, היה ניתן למדל את ההפרעה של השרפה הגדולה בשנת 2011 ומתי צפויה המערכת האקולוגית להשתקם", מסביר פרופ' קרניאלי. דוגמא אחרת היא בשריפות שנגרמו מטרור העפיפונים בעוטף עזה והפגיעה בשדות, יערות, ושטחים הפתוחים. בנוסף, המעבדה מעורבת בניתוח נתוני לוויין אודות מערכות אקולוגיות שנפגעו, כמו התמוטטות המערכת האקולוגית בפרק סיירת שקד, דליפת הנפט בשמורת עברונה, זיהום החומצה בנחל אשלים, ולאחרונה - אסון הזפת בחופים.
"לוויינים שידברו אחד עם השני"
העתיד נמצא בלוויינים, מאמין פרופ' קרניאלי. "בחלל יהיו אלפי לוויינים שידברו אחד עם השני. הם ישלחו לכדור הארץ נתונים באורכי גל שונים, ברזולוציות שונות, ובפרקי זמן שונים. מערכי הלוויינים ישמרו על רציפות כיסויים בזמן של כל נקודה על פני הגלובוס".
פרופ' קרניאלי מציין כי כמויות המידע ונפח הנתונים הדיגיטליים יהיה עצום. "הקמת ביה"ס לקיימות ושינויי אקלים של אוניברסיטת בן-גוריון בנגב מוקם בכדי להתמודד עם האתגרים המדעיים. כך למשל המעבדה לחישה מרחוק, נערכת לאתגר בשילוב 'נתוני העתק' עם מודלים של בינה מלאכותית ולמידת מכונה. בניית קוביית מדע של נתוני לוויינים בעלת מימדים רבים, תאפשר לזקק ולהפיק מידע רלבנטי, לאפיין תופעה סביבתית, למדל את הגורמים המשפיעים, ולחזות את ההתפתחות העתידית. "אתגר נוסף", מוסיף פרופ' קרניאלי, "יהיה להנגיש המידע בזמן קצר ככל הניתן למשתמש הקצה – החקלאי, היערן, האקולוג, ומקבלי ההחלטות ברשויות השונות".
בשיתוף אוניברסיטת בן-גוריון
פורסם לראשונה: 14:47, 02.05.21
