نظرة إلى الحقول من الفضاء: كيف تستخدم دول بريكس بيانات الأقمار الصناعية في الزراعة

الزراعة الدقيقة

تتزايد وتيرة إدخال أحدث التقنيات، مثل الأقمار الصناعية والطائرات المسيّرة والذكاء الاصطناعي، إلى القطاع الزراعي. فعلى سبيل المثال، حولت أنظمة الأقمار الصناعية منذ فترة طويلة الحصادات الزراعية إلى آلات ذكية عالية الدقة. إذ تتولى تقنيات الفضاء توجيه الحركة، وتحسين المسارات، وخفض استهلاك الوقود، وتقليل فاقد الحبوب إلى أدنى حد، بل وإعداد خرائط تفصيلية للإنتاجية، بما يقلل من تأثير العامل البشري.

وهذا ليس سوى جزء بسيط من النهج المعروف اليوم باسم "الزراعة الدقيقة". ويقوم هذا النهج على تنفيذ العمليات الزراعية بصورة مستهدفة لكل متر مربع من الأرض، بدلًا من تطبيقها على الحقل بأكمله بصورة تقديرية. ويسمح ذلك بإضافة كميات أكبر من الأسمدة في المناطق التي تعاني استنزاف التربة، وريّ المناطق الجافة فقط.

وبوجه عام، يستند هذا النهج إلى ثلاث خطوات رئيسية:

• جمع المعلومات باستخدام الأقمار الصناعية والطائرات المسيّرة؛
• تحليل البيانات باستخدام الذكاء الاصطناعي أو البرامج الحاسوبية؛
• المعالجة المتباينة، حيث تنفذ المعدات المتخصصة المزودة بأنظمة القيادة الآلية الأعمال وفقًا للخطة والخرائط المعدة مسبقًا.

"يتحول القطاع الزراعي بسرعة إلى أحد أبرز مستهلكي البيانات الضخمة، وبالتالي لم يعد من الممكن إدارة الأمن الغذائي العالمي بفاعلية من دون وجود نظام موحد للرصد والمتابعة"

ليوبارتو سارتويو خبير في النشاط الاقتصادي الخارجي والقانون وتكنولوجيا المعلومات والصناعات الإبداعية

مصدر الصورة: DedMityay / iStock

أنظمة مراقبة الزراعة في دول بريكس

يكتسب إدخال أنظمة الأقمار الصناعية إلى القطاع الزراعي، وكذلك إنشاء نظام موحد للمراقبة بين دول بريكس، أهمية متزايدة، خاصة أن دول المجموعة تستحوذ على ما يقرب من نصف الأراضي الزراعية في العالم. وانطلاقًا من إدراكها لأهمية التكنولوجيا، تعمل العديد من دول بريكس على تطوير أنظمة وطنية واسعة النطاق لمراقبة النشاط الزراعي، فيما أنشأت دول أخرى بالفعل مثل هذه المنظومات.

ففي البرازيل، يعمل النظام الوطني SOMABRASIL، أو "نظام مراقبة ورصد الزراعة في البرازيل" (Sistema de Observação e Monitoramento da Agricultura no Brasil)، الذي يجمع بيانات القطاع الزراعي ويتيح متابعتها على نطاق واسع.

وفي هذا الصدد، يقول رومان روماشكين، الخبير في تطوير المجمع الصناعي الزراعي والتجارة والتكامل الزراعي الصناعي والأمن الغذائي، والحاصل على درجة مرشح العلوم الاقتصادية، وأستاذ محاضر، ونائب مدير المركز الأوراسي للأمن الغذائي في جامعة موسكو الحكومية "لومونوسوف":"تدمج منصة WebGIS هذه بيانات التعدادات الزراعية والمعلومات الواردة من الأقمار الصناعية في قاعدة بيانات موحدة تغطي البلاد بأكملها، ما يتيح تحليل ديناميكيات القطاع الزراعي والتغيرات في استخدام الأراضي. ويغطي نظام SOMABRASIL أكثر من 200 مليون هكتار، الأمر الذي يسمح بمتابعة التغيرات السنوية في المساحات المزروعة والإنتاجية في جميع ولايات البرازيل".

وفي الصين، أُنشئت كذلك أكبر شبكة في العالم لرصد الأرصاد الجوية الزراعية. وتضم الشبكة أكثر من ألفي محطة أرضية، مدمجة مع بيانات الأقمار الصناعية والطائرات المسيّرة، ما يتيح إعداد توقعات فائقة الدقة للمحاصيل في كل منطقة. وبذلك، تشكل الشبكة عنصرًا أساسيًا في ضمان تنفيذ الاستراتيجية الوطنية للأمن الغذائي في البلاد.

وفي سبتمبر 2024، أقرت الحكومة الهندية "مهمة الزراعة الرقمية" (Digital Agriculture Mission). وتشكل منصة Krishi Decision Support System (Krishi-DSS) الجغرافية المكانية الرقمية جوهر هذه المبادرة، وتهدف إلى تزويد المزارعين والخبراء وصناع السياسات ببيانات آنية حول الإنتاجية والجفاف والفيضانات، بما يساعدهم على اتخاذ قرارات مدروسة في المجال الزراعي.

"يجري بالفعل تطبيق نظام Krishi-DSS في مناطق تجريبية، ومن المقرر أن يشمل مستقبلًا جميع المناطق الريفية في الهند، ما سيتيح لأكثر من 100 مليون مزارع الوصول إلى الخدمات الرقمية. كما يجري تنفيذ مشروع لإعداد خرائط تفصيلية للتربة على مستوى التجمعات الريفية"

رومان روماشكين خبير في مجال التنمية الزراعية والتجارة، والتكامل الزراعي الصناعي، والأمن الغذائي

وفي روسيا، جرى نشر نظام رقمي حكومي لمراقبة الأراضي الزراعية، يجمع بيانات الأقمار الصناعية وخرائط الغطاء النباتي والدورات الزراعية في قاعدة بيانات موحدة. وإضافة إلى ذلك، يجري حاليًا العمل بنشاط على دمج الخدمات الوطنية من هذا النوع بعضها ببعض.

وفي هذا السياق، يقول أوليغ أليكسيينكو، مرشح العلوم السياسية والأستاذ المشارك في قسم الدراسات العالمية بكلية الحوكمة العالمية في جامعة موسكو الحكومية "لومونوسوف"، لشبكة TV BRICS: "يُعد البرنامج البرازيلي الصيني المشترك CBERS مثالًا بارزًا على التكامل التكنولوجي. إذ تراقب أقمار هذه السلسلة حالة غابات الأمازون والمساحات الزراعية الواسعة، وتساعد في تقييم صحة التربة وكميات الكتلة الحيوية".

وأعلنت روسيا استعدادها لتزويد شركائها في بريكس ببيانات من مجموعتها المدارية المخصصة للاستشعار عن بُعد للأرض، على شكل حلول خدمية جاهزة للاستخدام في القطاع الزراعي.

وفي المستقبل، من الممكن إنشاء منصة جغرافية معلوماتية موحدة تتدفق إليها البيانات الواردة من مجموعات الأقمار الصناعية التابعة لجميع الدول الأعضاء، ليجري بعد ذلك تحليلها ومعالجتها.

منصة زراعية موحدة لدول بريكس

في منتصف أبريل 2025، أعلنت البرازيل، التي كانت تتولى رئاسة بريكس في ذلك الوقت، أن المجموعة ستنشئ شراكة لاستصلاح الأراضي. ومن شأن هذه الخطوة أن تساعد اقتصادات الدول الأعضاء على مكافحة التصحر وتدهور التربة، إلى جانب معالجة قضايا البيئة والأمن الغذائي. ويرى خبراء أن هذه المبادرة، بالتكامل مع البيانات الواردة من منصة المعلومات الجغرافية، يمكن أن تشكل أساسًا لإنشاء نظام موحد لمراقبة الزراعة أو منصة زراعية مشتركة لدول بريكس.

وفي هذا السياق، يقول رومان روماشكين: "إنشاء منصة رقمية موحدة للقطاع الزراعي في دول بريكس مهمة معقدة وطويلة الأمد، وتتطلب توحيد عدد كبير من المنهجيات، بما في ذلك بروتوكولات أخذ عينات التربة وتحليلها مخبريًا، وأساليب معالجة بيانات الأقمار الصناعية وتفسيرها، وخوارزميات التنبؤ بالإنتاجية، وصيغ تبادل المعلومات الجغرافية المكانية، فضلًا عن منهجيات تقييم الأمن الغذائي. وسيكون تجاوز هذه العقبات بصورة منفردة أمرًا بالغ الصعوبة والكلفة بالنسبة إلى كل دولة".

مصدر الصورة: ChadaYui / iStock

ويرى الخبير أنه من المرجح أن تشهد المرحلة الأولى إطلاق مشروعات مشتركة في القطاع الزراعي بين دول المجموعة. وعلى الأرجح، سيرتبط عدد كبير منها تحديدًا بتقنيات الأقمار الصناعية وتطبيق مبادئ الزراعة الدقيقة. ومن شأن هذه المبادرات أن تتيح تطوير حلول لم يكن الوصول إليها ممكنًا في السابق عندما كانت الدول تعمل بشكل منفصل.

فعلى سبيل المثال، تمتلك الصين خبرات متقدمة في تقنيات الأقمار الصناعية والذكاء الاصطناعي، ما يتيح تطوير نماذج عالية الدقة لاستخدام الأراضي. وتمتلك روسيا خبرة تمتد لسنوات طويلة في علوم التربة والكيمياء الزراعية وتطوير قواعد البيانات الجغرافية المكانية، إضافة إلى منهجيات فريدة لتقييم خصوبة التربة. أما مصر، فقد نجحت بدورها في تكييف الزراعة مع الظروف الجافة واستصلاح الأراضي الصحراوية.

ويؤكد روماشكين أن توحيد هذه الجهود سيتيح تطوير ليس مجرد مكونات تكنولوجية منفصلة، بل منظومة متكاملة للزراعة الدقيقة قادرة على العمل في مختلف المناطق الزراعية والمناخية، من تربة التشيرنوزيوم السوداء في روسيا إلى الحقول المروية في مصر.

إضافة إلى ذلك، يُعد تطوير مشروعات بريكس في مجال الزراعة الدقيقة شرطًا مهمًا لعمل بورصة الحبوب المستقبلية، إذ سيسمح بالتنبؤ الدقيق بحجم المحاصيل الزراعية استنادًا إلى مؤشرات فضائية موضوعية. ويعمل الوسط الأكاديمي حاليًا بصورة نشطة على دراسة إمكانات هذا النوع من التعاون عند تقاطع قضايا البيئة والجغرافيا السياسية والرقمنة.

وفي هذا الصدد، يقول أوليغ أليكسيينكو:"يخطط باحثون من جامعة موسكو الحكومية، بالتعاون مع زملائهم البرازيليين من الجامعة الزراعية الفيدرالية في ريو دي جانيرو، لإطلاق مشروع بحثي مشترك يهدف إلى دراسة كيفية إسهام المراقبة الفضائية وتكامل المنصات التكنولوجية لدول بريكس في ضمان الأمن الغذائي والبيئي الجماعي في ظل التغيرات العالمية".

وفي الوقت نفسه، يتفق كثير من الخبراء على أن الانتقال إلى زراعة عالية التقنية وكثيفة الاعتماد على المعرفة بات مستحيلًا عمليًا من دون تطوير تقنيات الأقمار الصناعية. فهذه الأقمار لا تساعد فقط على مراقبة المحاصيل، ورصد مستويات الرطوبة، وتحديد الأراضي غير المستغلة لكنها صالحة للزراعة، بل تتيح أيضًا، استنادًا إلى بيانات الأقمار الصناعية، التنبؤ بحالات الجفاف والحد من زحف الرمال.

وأضاف أوليغ أليكسيينكو قائلًا:"لا ينبغي أن ننسى وجود تهديدات محددة لا يمكن رصدها إلا من الفضاء. ومن الأمثلة على ذلك ملوحة التربة، التي تمثل مشكلة حقيقية بالنسبة إلى إيران والإمارات ومصر وجنوب روسيا. وبفضل قنوات الأشعة تحت الحمراء والقنوات الحرارية، تستطيع الأقمار الصناعية رصد التغير في قدرة سطح الأرض على عكس الإشعاع. كما تظهر البقع البيضاء للسبخات الملحية بوضوح في الصور، ما يسمح ببدء عمليات إزالة الملوحة في الوقت المناسب".

تقنيات الأقمار الصناعية والذكاء الاصطناعي

رغم التطور الكبير في دقة الصور الملتقطة للأراضي الزراعية من الفضاء، فإن الصور الفضائية وحدها لا تكفي لحل جميع التحديات. ويشير الخبراء إلى أن حجم الصور فائقة الدقة المتاحة حاليًا يُقاس بالتيرابايت، ما يجعل معالجتها يدويًا أمرًا بالغ الصعوبة. ومن هنا تبرز ضرورة تطوير تقنيات الذكاء الاصطناعي واستخدامها، لما تتمتع به من قدرة على معالجة البيانات الضخمة، ورصد الحالات غير الطبيعية، والأهم من ذلك إعداد التوقعات المستقبلية.

وفي هذا السياق، يقول ليوبارتو سارتويو: "تستطيع مجموعات الأقمار الصناعية الصغيرة بالفعل توفير مراقبة يومية بدقة تصل إلى بضعة أمتار. ومن وجهة نظري، يمثل ذلك أحد المحركات الرئيسية لتطوير الذكاء الاصطناعي. فنحن ننتقل من مجرد "التصوير" إلى التحليلات التنبؤية، بما يشمل توقع الإنتاجية، والكشف المبكر عن أمراض النباتات، وتحديد الكميات المثلى من الأسمدة. وهذا هو جوهر الزراعة الدقيقة التي تؤثر بصورة مباشرة في ربحية الأعمال".

وبحسب الخبير، يجري بالفعل تطبيق هذا الاتجاه بنشاط في روسيا، حيث تساعد تقنيات الذكاء الاصطناعي على إنشاء خرائط تفاعلية للحقول، تعرض المعلومات في طبقات وتغطي كل مرحلة من مراحل زراعة المحاصيل، بدءًا من معالجة التربة قبل البذر ووصولًا إلى الحصاد.

مصدر الصورة: Igor Borisenko / iStock

كما يستطيع الذكاء الاصطناعي بناء نماذج طويلة الأجل، وهو ما يمكن، عند دمجه مع الصور الملتقطة من الفضاء، أن يساعد دول بريكس في مكافحة التصحر. ففي الصين والهند وجنوب إفريقيا، تتعرض مساحات كبيرة من الأراضي للتدهور. ونظرًا إلى أن تدهور الأراضي يحدث تدريجيًا، فإن فحص مساحات شاسعة من الهكتارات ميدانيًا لا يعد وسيلة فعالة، في حين يمكن رصد المشكلة من الفضاء في مراحلها المبكرة. ولهذا يمكن للأقمار الصناعية والذكاء الاصطناعي أن يشكلا معًا نظامًا للإنذار المبكر.

ويقول أوليغ أليكسيينكو:"في روسيا، على سبيل المثال، يستخدم العلماء الصور الفضائية لمراقبة التصحر في منطقة الأراضي السوداء في كالميكيا وفي مقاطعة أستراخان. وتقارن الخوارزميات الصور الملتقطة على مدى 10 إلى 15 عامًا، لتحديد سرعة حركة الكثبان الرملية واتجاهها. وفي الصين، رافقت الأقمار الصناعية المشروع الشهير "السور الأخضر العظيم للصين"، وهو مشروع واسع النطاق لزراعة أحزمة غابية تهدف إلى الحد من زحف صحراء غوبي. وأظهرت المراقبة الفضائية بوضوح المناطق التي نجحت فيها الأشجار في النمو وتثبيت التربة، والمناطق التي ما تزال الرمال تتقدم فيها".

آفاق تطوير تقنيات الأقمار الصناعية في الزراعة بدول بريكس

تتيح المراقبة الفضائية للقطاع الزراعي في دول بريكس رؤية المشكلات بصورة شاملة والتعامل معها استباقيًا، بدلًا من الاكتفاء بمعالجة نتائجها. ويعد ذلك عنصرًا أساسيًا للحفاظ على الأراضي وضمان الأمن الغذائي. ووفقًا للخبراء، تتراجع تكلفة إطلاق الأقمار الصناعية إلى المدار، في حين تزداد في المقابل دقة الصور الملتقطة من الفضاء.

وتمثل هذه العوامل أهمية كبيرة لتطوير تقنيات الأقمار الصناعية في القطاع الزراعي بدول بريكس وإطلاق مشروعات مشتركة. ويتوقع الخبراء، في المقام الأول، ظهور قمر صناعي مناخي مشترك لدول بريكس، بحيث تشمل مهامه الرئيسية مراقبة حرائق الغابات، وقياس انبعاثات الميثان في المناطق الزراعية، ومتابعة احتياطيات المياه العذبة.

ومن المتوقع بعد ذلك إطلاق منصة موحدة ودائمة لاستصلاح الأراضي المتدهورة، وهي مبادرة لا يمكن تنفيذها عمليًا من دون الاستعانة بتقنيات الأقمار الصناعية.

واعتبر الخبراء أن إنشاء منصة زراعية موحدة لدول بريكس من شأنه أن يتيح التحقق من البيانات وتوحيدها، بما في ذلك البيانات المتعلقة بحالة الأراضي الصالحة للزراعة، وإنشاء سوق قوية لوحدات الكربون في القطاع الزراعي، ووضع مناهج مشتركة للتأمين الزراعي، فضلًا عن تزويد المتعاملين في الأسواق بصورة موضوعية عن المحاصيل المستقبلية.

ومع ذلك، يرى الخبراء أن الوصول إلى هذا الهدف يتطلب تجاوز ثلاثة عوائق رئيسية:

• غياب معايير موحدة لتبادل بيانات الاستشعار عن بُعد للأرض؛
• نقص الكوادر المؤهلة القادرة على دمج التقنيات في القطاع الزراعي؛
• ارتفاع كلفة الوصول إلى هذه التقنيات وصعوبة توفيرها للمزارعين أصحاب الحيازات الصغيرة والمتوسطة.

وفي هذا السياق، يقول ليوبارتو سارتويو:
"هنا تحديدًا نرى فرصة حقيقية للتعاون، من خلال تطوير منتجات ميسورة التكلفة ومكيّفة مع احتياجات الأسواق المحلية، وربما بدعم حكومي في المراحل الأولى، وبالتعاون مع الجمعيات المتخصصة ومجتمعات الأعمال. وأعتقد أن تقنيات الأقمار الصناعية ستصبح إحدى الركائز الرئيسية التي ستربط بلداننا ضمن منظومة زراعية تكنولوجية موحدة".

ويبدو أن العقبات التي تعترض تطوير تقنيات الأقمار الصناعية والمنصات المخصصة لتنمية القطاع الزراعي في دول بريكس أقل بكثير من حجم الفرص المتاحة حاليًا. وتتمتع المجموعة بميزة فريدة تتمثل في أنها تضم دولًا رائدة في مجال الفضاء، إلى جانب عدد من أكبر المنتجين الزراعيين في العالم.

أعدت المقالة سفيتلانا خريستوفوروفا.