Redder vinavlingen med AI som også kan hjelpe norske fruktbønder
Tenk deg at du går på polet for å kjøpe en god hvitvin fra Østerrike. Du har kanskje oppdaget den ved en tilfeldighet og husker at den passet perfekt til sjømat. Men så er det tomt i hyllene. Ikke fordi vinen er utsolgt, men fordi lunefulle kuldegrader har ødelagt en hel årgang.
Klimaendringene øker risikoen for at avlinger ødelegges av frost. For paradoksalt nok tiltar frostproblemene med at gjennomsnittstemperaturen stiger. Dette skyldes at frosten gjør ekstra stor skade når blomstringen starter tidligere enn vanlig, noe som skjer stadig oftere.
I Mellom-Europa har kombinasjonen av milde vintre og plutselige frostnetter sent på våren gitt vinbønder store tap. Bare i Østerrike beløp frostskadene seg til 700 millioner kroner i 2017.
Alt fra sprinkleranlegg og parafinlamper til helikopter som blåser varm luft ned mot bakken brukes for å berge vinrankene fra frosten. Men dette er kostbare tiltak som hvis de iverksettes til feil tid kan koste mer enn de smaker. Vinbøndene er avhengige av å kunne handle i rett øyeblikk. Det er her ARGE FrostStrat kommer inn i bildet.
Maskinlæring mot frostskader
ARGE FrostStrat er en gruppe der 18 selskaper og forskningsinstitusjoner har gått sammen om et pilotprosjekt for å løse problemet. TietoEVRY spiller en sentral rolle gjennom konseptuell design og software-implementering.
– En av de største utfordringene har vært å samle trådene for å sy sammen en god teknisk løsning.
.png)
Dette sier seniorkonsulent Johannes Strassmayr, som har ledet TietoEVRYs del av prosjektet.
Blant de andre aktørene er European Innovation Partnership for Agricultural productivity and Sustainability (EIP-AGRI) og landbruksdepartementet i Østerrike.
Den nyutviklede løsningen består av tre elementer: datainnsamling, værmelding og en varslingstjeneste.
En IoT-plattform innhenter informasjon om temperatur, luftfuktighet og geografisk beliggenhet. Dette registreres av sensorer på vinmarkene og overføres via LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) eller via et mobilnettverk. Datagrunnlaget mates inn i en værmeldingsmodell som bruker maskinlæring i Microsoft Azure til å forutse været.
Mer presise varsler
Resultatet gir vinbøndene stedsbestemte varsler som hjelper dem å ta de rette avgjørelsene i tide.
– En grad fra eller til kan gjøre enormt stor forskjell. Da holder det ikke å sjekke værmeldingene for å vite hva som bør gjøres eller ikke, sier Strassmayr.
Rundt 300 sensorer er spredt over vinmarkene. Plassert en drøy meter fra bakken registrerer de informasjon som sendes opp i skyen.
– Før pleide bøndene å kjøre rundt om natten for å måle temperaturen. De fleste av de 21 bøndene som deltar i prosjektet har minst tre vinmarker på ulike steder, så det var en krevende jobb i seg selv.
Nå kan temperatur og luftfuktighet avleses i sanntid, enten via mobilen eller en vanlig datamaskin. Men det viktigste elementet er muligheten til å forutsi været de neste 24 timene.
– Hvis temperaturen ser ut til å synke under det som er kritisk nivå, får den enkelte vinbonden et varsel på sms eller email. Dermed kan de sove litt roligere om natten.
Data fra sensorene og værdata fra meteorologisk institutt kombineres i en AI-modell. Denne tar også hensyn til topografien og hvordan bestemte endringer i været historisk sett har slått ut.
– Fordi sensorene ble installert høsten 2019, var det først i fjor prognosene kunne forutsi været med rimelig god treffsikkerhet, forteller Strassmayr.
Nå er det planer om å hente inn ytterligere sensordata som kan øke verdien for vinbøndene.
– Vi skal registrere vindhastighet og fuktigheten på selve blandene. Dette kan gjøre det lettere å anslå skadeomfanget dersom vinmarkene rammes av frost.
Gir ny kunnskap
Tanken er at prosjektet snart skal over i en ny fase der ulike aktører går inn med penger for å holde det gående. Myndigheter såvel som vinbønder og forsikringsselskaper har interesse av å begrense frostskadene.
– I tillegg til å redusere økonomiske tap og tap av avlinger så kan prosjektet være med å løfte frem bærekraftige løsninger. Gjennom dataene som registreres vil vi kunne se hvilke strategier som er mest effektive. Gir varmelamper en god effekt, eller får man mer igjen for andre tiltak? Hvordan kan vi bekjempe frosten på mest mulig miljøvennlig vis? Slike spørsmål ønsker vi å kunne gi svar på.
Så langt er det bare de østerrikske vinbøndene i prosjektet som drar nytte av det. Men Strassmayr håper at det når pilotfasen er over høsten 2022 vil videreføres og skaleres opp slik at det kan komme vin- og fruktbønder i flere land til gode.
– Frosten rammer også de som dyrker epler, pærer og aprikoser. Skytjenestene er satt opp slik at de lett kan utvides og tilpasses ulike målgrupper og steder i verden, sier han.
Aktuelt for norske fruktbønder
Rådgiver i Norges Bondelag Amund Kind bekrefter at norske fruktbønder som de østerrikske opplever at klimaendringene gir større værutslag enn før.
– Ustabile vintre, hvor plantene spirer når de «tror» det er blitt vår, etterfulgt av ny frost, er et sannsynlig scenario og noe norske bønder må forberede seg på. Gode værvarslinger og varslingssystemer blir stadig viktigere for å gjøre de rette tiltakene, sier han.
Leder i Telefrukt Produsentlag, Trond Bergskås etterlyser mer forskning på feltet.
– På moreller bruker vi åpne plasttelt som rigges til før eller etter blomstringen starter. Hvis det blir frost, kan vi stenge igjen åpningene og bruke ovner for å varme opp. Men dette er både dyrt og tidkrevende, forklarer han.
Bergskås kjenner seg igjen i vinbøndenes dilemma.
– Beliggenheten kan gi store lokale utslag på temperaturen, så en mer nøyaktig varsling vil kunne være til hjelp.
Strassmayr understreker at den digitale utviklingen med IoT og skyteknologi gjør det lettere for små aktører å dra nytte av ny teknologi.
– Enten det er innenfor jordbruk eller andre områder så skjer det mye som kan gjøre hverdagen enklere og mer forutsigbar. Teknologien kan være med å skape en mer bærekraftig framtid.
