Koolstof meten met satellieten

In landbouwgrond is koolstofvastlegging te verwaarden. Industrieën of bedrijven die CO2-neutraal willen produceren, kunnen hun uitstoot compenseren door koolstof in te kopen bij anderen. Dat kunnen ook boeren zijn die het vastleggen in hun grond. De kunst is om die koolstofvoorraad exact te meten.

Koolstof+meten+met+satellieten
© Frits Huiden

De handel in carbon credits, 1 ton opgeslagen koolstof, gaat om kleine bedragen. De verdiensten zijn in Nederland nog zeer beperkt. In Amerika en Zuid Amerika zijn ze al veel groter. Daar wordt gewerkt met duizenden hectares per bedrijf.

De Rabo Carbon Bank van Rabobank noemde voor Nederland eerder een bedrag vanaf 40 euro per ton vastgelegde koolstof per hectare. In 1 hectare zit het koolstof in de bovenste lagen die rijk zijn aan organische stof. Organische stof bestaat voor ongeveer de helft uit koolstof. Die voorraad is in kleine stapjes te verhogen door duurzaam te telen of veel organische stof aan te voeren.

De grootste uitdaging is om die aanleg van koolstofvoorraad exact te meten. De koper wil immers weten of zijn aangekochte koolstof ook daadwerkelijk is vastgelegd. Eens per twee tot vier jaar een bodemmonster nemen is te kostbaar. Koolstofvoorraden wisselen per hectare en de verandering van voorraad gaat per halve of enkele procent. Dit is dus amper te meten.

We voorspellen nauwkeurig tot 5 meter resolutie

Tom Hengl, ruimtelijk analist en datawetenschapper van Envirometrix

Via rekenmodellen schatten wat de groei van koolstof is, lukt voor een grote regio. Maar het is nog steeds weinig specifiek op bedrijfsniveau. Het organischestofgehalte en dus de koolstofvoorraad zijn onder meer zeer afhankelijk van de bodemsoort, de gewassen die worden geteeld, het bodemleven en overig beheer. Iets wat per boerderij verschilt.

Een oplossing waar veel ontwikkeling in is, is het bepalen van de koolstof in de grond via een combinatie van rekenmodellen met satellieten, datatechnologie en sensoren.

De start-up accelerator StartLife brengt daarvoor Wageningen University & Research en de Rabo Carbon Bank samen met de Nederlandse start-ups Envirometrix en Spatialise. Zij combineren geografische data met satellietwaarnemingen en lokale gegevens, zoals bodemonderzoek en opbrengstcijfers.


Machine learning

Via zelflerende modellen oftewel machine learning zeggen de start-ups de koolstofopslag zeer nauwkeurig te kunnen meten en analyseren. Dat doen ze op afstand en continu.

Ruimtelijk analist en datawetenschapper Tom Hengl van Envirometrix werkt met grote bodemdatasets en satellietbeelden die hele continenten bestrijken. Daarop worden voorspellende kaartmodellen toegepast om bodemeigenschappen te schatten, zoals de organische koolstofdichtheid in de bodem in kilo per kuub. Dit lukt bij ruimtelijke resoluties tot 5 meter.


'Met machine learning hebben we voorspellingen gedaan van de organische koolstof en veranderingen in de zuurgraad van de bodem voor het Europese continent', geeft Hengl aan.

'We gebruikten bijna 140.000 bodemmonsters. Voor delen van Canada en Afrika gebruikten we 200.000 monsters en in de Verenigde Staten 180.000. Meestal ging dit met een ruimtelijke resolutie van 30 meter en vervolgens een resolutie van 5 meter voor specifieke boerderijen', legt de Envirometrix-wetenschapper uit. 'We brengen bodemeigenschappen driedimensionaal in kaart door op meerdere lagen te voorspellen.'


De voorspellingen van de winst en het verlies in organische koolstof over vier jaar is in kleur te zien op een resolutie van 30 meter.?Foto: Envirometrix
De voorspellingen van de winst en het verlies in organische koolstof over vier jaar is in kleur te zien op een resolutie van 30 meter.?Foto: Envirometrix © Envirometrix


Opsturen fysiek monster straks niet meer nodig

Bodemmonsters van boeren zelf als aanvulling op de techniek van Envirometrix zijn niet per se nodig, maar ze maken de meting wel nauwkeurig. De openbare grondmonsters komen immers van verschillende laboratoria, waardoor er ruis kan zijn in de ingevoerde data. Fysiek bodemmonsters opsturen naar laboratoria wordt overbodig. Zo ontwikkelt Stenon met de FarmLab een handheldapparaat dat je in de grond steekt en direct een analyse geeft van de situatie. Daarnaast zijn er meerdere draagbare NIR-apparaten en FTIR-spectrometers van een paar kilo op de markt die direct een bodemanalyse kunnen geven. Start-ups als Envirometrix en Spatialise kunnen die analyse gebruiken in hun rekenmodellen.

Bekijk meer over:

Lees ook

Marktprijzen

Meer marktprijzen

Laatste nieuws

Nieuwste video's

Kennispartners

Meest gelezen

Nieuw op MechanisatieMarkt.nl

Meer advertenties

Vacatures

Weer

  • Donderdag
    18° / 12°
    20 %
  • Vrijdag
    15° / 11°
    25 %
  • Zaterdag
    14° / 9°
    50 %
Meer weer