Tarımda kullanılabilecek olan nanoteknoloji ve yapay zekâ birlikteliği, küresel gıda güvenliğini tehdit eden zorluklara karşı pratik çözümler geliştirebilir. Birmingham Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından yapay zekâ ile tarım ilişkisini kuvvetlendirmek üzere çalışmalar yürütülüyor. Araştırmacılar hassas tarım olarak adlandırdıkları tarım ile çiftçilerin, teknolojiyi kullanarak mahsul büyümesindeki değişikliklere gerçek zamanlı olarak nasıl yanıt verebileceğini araştırıyor.
Teknolojinin gelişmesiyle birlikte tarım alanında da birçok inovasyona şahit oluyoruz. Yabani otların tespitinde kullanılacak olan robotlardan dikey tarıma kadar pek çok örnek mevcut.
Peki yeni bir tanım olan hassas tarım nedir?
Hassas tarım; mahsullerdeki değişkenliği ölçen ve bunlara yanıt veren, verimliliği optimize etme ve atıkları azaltma hedefiyle arazi yönetimine alan sunan çiftçilik yöntemlerini ifade ediyor.
Bu yöntemlerin uygulanmasına ek olarak hem mahsullerin hem de toprağın daha iyi performans göstermesine yardımcı olmak için yapay zekâ ve nanoteknoloji kullanılması ana hedefler arasında.
Küresel gıda güvenliğine yönelik zorluklar yaşanıyor.
İklim değişikliğinin yıkıcı etkileri, artan nüfus ve toprak verimsizliği küresel çapta gıda sorunu oluşturuyor. Birleşmiş Milletler araştırmalar sonucunda 2030 yılına kadar 840 milyon insanın açlıktan etkileneceğini tahmin ediyor. Buna çözüm olarak araştırmacılar akıllı tarımı yapay zekâ ve makine öğrenimi ile birleştiren bir yöntem geliştirmek için çalışmalar yürütüyor. Ana hedef ise sayıyı azaltmaya yardımcı olabilecek bir yol haritası hazırlamak.
Gezegen nüfusunun neredeyse yüzde dokuzu açlık çekiyor.
‘Bu soruna sürdürülebilir tarımsal çözümler bulmak, cesur yeni yaklaşımlar benimsememizi ve malzeme bilimi/bilişim gibi çeşitli alanlardan gelen bilgileri entegre etmemizi gerektiriyor.’ Araştırmacı Iseult Lynch
Nanoteknoloji ve yapay zekâ kullanan hassas tarım, sürdürülebilir gıda üretimi için heyecan verici fırsatlar sunuyor. Araştırmacılar hassas tarımın, hem mahsullerin hem de toprağın daha güvenli, sürdürülebilir ve sorumlu bir şekilde çalışmasına yardımcı olabileceğini vurguluyor. Bunu yaparken de besin döngüsü ve mahsul verimliliği için nanoteknolojiden yardım alınabileceğini ifade ediyorlar.
Tarım teknolojisindeki inovasyonlardan bahsetmiştik. Tüm bu inovasyonların ortak motivasyonlarından önde gelenleri, artan küresel nüfusu tarımsal kullanıma uygun azalan bir arazi alanı ile beslemek, toprak sağlığını korumak ve çevre kalitesini korumayı sağlamak oluyor.
Su israfına yapay zekâ çözüm sağlayabilir.
Tarım deyince sudan bahsetmezsek olmaz. Su, günümüzde tarım için en büyük sorunların başında geliyor. Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü’ne göre tarım alanlarında kullanılan suların yaklaşık %60’ı büyük ölçüde verimsiz uygulamalar nedeniyle israf ediliyor. Artan insan nüfusu ve iklim değişikliği zemininde su giderek daha değerli hale gelirken, su israfını önlemek için yağmur suyu toplama ve atık su geri dönüşümü gibi tekniklerin yanı sıra yapay zekâdan destek alan çalışmalar da yürütülüyor.
İtalya’dan Blue Tentacles, çiftçilerin su israfını önlerken ve enerjiyi korurken sulama uygulamalarını iyileştirmelerine yardımcı olmak için; nem, sıcaklık, iklim verileri ve tahminlerinin yanı sıra uydu verilerini de dikkate alan ‘hassasiyet tabanlı’ bir yapay zekâ sistemi geliştirdi.
Japonya’da da benzer dijital tarım çözümleri, gereken su ve gübre miktarı hakkında tavsiyelerde bulunmak için toprak ve ışık sensörlerinden veri toplayan yapay zekâ sisteminden destek alıyor. Bu teknoloji, özellikle su tüketimini azaltırken üretkenliği artırmak için yardıma ihtiyaç duyabilecek deneyimsiz çiftçiler için biçilmiş kaftan olarak pazarlanıyor. Bu dijital teknolojiler, teknolojiyi benimseyerek rekabet avantajı kazanmış bir çilek çiftliği olan GRA Inc gibi Japonya’da bir dizi büyük ölçekli şirket tarafından işletilen çiftlikler tarafından halihâzırda kullanılıyor.
Su israfını önlemek aşılamayacak bir engel değil ancak yeni yapay zekâ araçları veya sistemleri ne olursa olsun, yaygın kamuoyu bilinci ve benimsenmesi en büyük öncelik olmalı diyebiliriz.
Tarım sektöründe verimsizlik yaşanıyor.
Tarımda verimsizlik, büyük miktarlardaki besin maddelerinin suya ve havaya karışarak kaybolması, gezegenin ısınması ve küresel sera gazı emisyonlarının yaklaşık yüzde 11’inin tarımdan gelmesi nedeniyle çevre kalitesi için ciddi bir tehdit oluşturuyor.
Küresel ısınmaya neden olmada karbondioksitten 300 kat daha güçlü olan toprağın aşırı gübrelenmesinin bir sonucu olarak ‘gülen gaz’ azot oksit emisyonları özel bir endişe kaynağı oluşturuyor. Havaya azot oksit emisyonlarının yüzde 70’i tarım sektöründen kaynaklanıyor.
Nano gübreler; mahsul verimliliğini hedefleme, azot kullanım verimliliğini artırma ve azot oksit emisyonlarını azaltma potansiyeli sunuyor. Bu potansiyel, 2050 yılına kadar net sıfır sera gazı emisyonunu desteklemeye yardımcı olabilir.
Araştırmacılar geliştirdikleri yöntem sayesinde nanoteknolojinin tarımı dört temel yolla geliştirebileceğini, verimini artırabileceğini ortaya koyuyor: üretim oranlarını ve mahsul verimini iyileştirmek, toprak sağlığını ve bitki direncini artırmak, gübre gibi kaynakların verimliliğini artırmak ve kirliliği azaltmak.
Yapay zekâ ve nanoteknolojiyi hassas tarıma entegre etmek, toprak sağlığı üzerinde minimum etkiyi sağlamak için gübre ve [tooltip tip=”tarımsal üretimde kullanılan toksik etkili kimyasal maddelere verilen isim”]pestisit[/tooltip] dağıtımında kullanılacak nanomalzemelerin tasarım parametrelerinin araştırılmasında hayati bir rol oynayabilir. Bu teknolojinin gelişmesi ve uygulanması uzun vadede güvenli ve sürdürülebilir tarımın sağlanmasına yardımcı olabilir.
Kaynakça: Euronews.green, nature plants, earth.org
