Ini mungkin bukan topik yang paling glamor, namun kelembaban tanah sangat penting untuk menunjang kehidupan manusia. Hal inilah yang memungkinkan kita bercocok tanam, dan tanpanya, kita tidak akan memiliki padang rumput yang dapat memberi makan sapi dan domba.
Pemahaman yang lebih baik mengenai kelembaban tanah dapat membantu kita menggunakan lebih sedikit air untuk irigasi dan memastikan bahwa tanah lebih tahan terhadap kekeringan – kedua hal ini menjadi semakin penting seiring dengan dampak perubahan iklim yang dirasakan di seluruh dunia.
Itu sebabnya teknik yang memanfaatkan sinar kosmik terbukti sangat berharga.
Meskipun ini merupakan metode yang relatif baru, metode ini sedang dieksplorasi oleh para ilmuwan di seluruh dunia. Berbasis di Inggris, Cosmos-UK didirikan pada tahun 2013, dioperasikan oleh Pusat Ekologi dan Hidrologi Inggris, dengan pendanaan dari Dewan Penelitian Lingkungan Nasional.
“Kami memanfaatkan radiasi kosmik yang terjadi secara alami, yang bisa datang dari luar angkasa,” jelas Dr. Jonathan Evans, pemimpin proyek untuk Cosmos-UK.
Radiasi kosmik ini berinteraksi dengan atmosfer bumi untuk menghasilkan partikel yang disebut neutron, jelas Evans. “Netron dihamburkan secara efektif oleh air di dalam tanah, sehingga kita dapat menghitung jumlah neutron untuk mengetahui berapa banyak air yang ada di dalam tanah.”
Kelembapan tanah dapat diukur dengan cara lain – misalnya menggunakan sensor di dalam tanah – namun cara ini hanya dapat menganalisis sejumlah kecil tanah, dengan potensi variasi besar dalam pembacaan antar sensor, kata Evans. Satelit mencakup wilayah yang jauh lebih luas namun dapat dipengaruhi oleh hal-hal seperti pertumbuhan tanaman dan mungkin hanya memberikan pembacaan setiap minggu atau lebih, ketika satelit melewati wilayah tertentu.
Teknik penginderaan neutron radiasi kosmik dapat mengukur kelembapan tanah dalam radius 200 meter, dan secara real-time, kata Evans.
“Data ini sangat penting bagi pengelola sumber daya air, seperti perusahaan air minum dan Badan Lingkungan Hidup, sehingga kami dapat memantau risiko banjir dan kekeringan,” kata Evans.
“Ini juga memberikan informasi kepada petani mengenai kondisi pertumbuhan saat ini, dan… untuk pengelolaan aktivitas pertanian.”
Pada tahun 2016, Cosmos-UK berekspansi ke India, dimana pertanian sangat bergantung pada irigasi. Peningkatan data mengenai kelembaban tanah dapat membantu petani mengelola irigasi mereka dengan lebih baik, sehingga sumber daya air mereka lebih berkelanjutan, kata Evans. Ia menambahkan bahwa penelitian yang dilakukan bekerja sama dengan tiga universitas di India ini telah meningkatkan pemahaman tentang bagaimana tingkat kelembaban tanah dapat mempengaruhi curah hujan.
Selama satu dekade, Divisi Teknik Nuklir dalam Pangan dan Pertanian gabungan FAO/IAEA juga telah bekerja dengan sensor neutron sinar kosmik, yang digambarkan sebagai “alat berharga untuk pertanian cerdas iklim.”
Organisasi ini telah melatih ratusan ilmuwan di seluruh dunia untuk menggunakan teknologi ini, dan para peneliti di negara-negara termasuk Sudan dan Irak mengatakan teknologi ini telah membantu mereka mengelola sumber daya air yang terbatas.
Kembali ke Inggris, Evans mengatakan bahwa data yang dikumpulkan oleh Cosmos-UK mengungkapkan bahwa frekuensi kekeringan sedikit meningkat sejak proyek dimulai, hal ini terkait dengan perubahan pola curah hujan.
“Meskipun kami memiliki kumpulan data 10 tahun yang sangat bagus, sebenarnya data tersebut masih terlalu pendek untuk analisis statistik iklim,” katanya. “Tetapi kita dapat menggunakan data tersebut dalam model iklim dan model permukaan tanah untuk memprediksi kelembaban tanah pada iklim masa depan [which] memungkinkan kita memprediksi dampak perubahan iklim.”
Untuk berita dan buletin CNN lainnya, buat akun di CNN.com