宇宙技術は、地球上での私たちの活動のあり方を急速に変えつつあるが、衛星対応アプリケーションは特に農業に恩恵をもたらす可能性がある。
衛星技術を使えば、病害虫の脅威を早期に特定し、肥料などの投入資材の必要量を減らし、作物の全体的な収量を高めることができる可能性がある。
農業に関わる全ての人が恩恵を受けるが、特にデータ共有などの分野では、全ての関係者による協調的な取り組みが必要となる。
宇宙技術は今日、地球上での私たちの活動のあり方を変革しつつある。とりわけ農業においてその影響が強く感じられており、2030年までに同分野の運営のあり方を変革する可能性を秘めている。
無料または手頃な価格の宇宙画像は、従来、地上で意味を持つほど十分な品質ではなく、高解像度のものは高価すぎた。
しかし、その状況は今まさに変わりつつあり、今後数年のうちに、画像のコストと品質が、継続的に利用することで農家に大幅なコスト削減をもたらし、物流事業者から保険会社、政府、トレーダーに至るまで、農業分野のその他の関係者の計画策定にも役立つ水準に達する可能性がある。
宇宙アプリケーションが農業にもたらす恩恵
世界経済フォーラムがマッキンゼー・アンド・カンパニーと共同で発行した、『農業における宇宙アプリケーション：食料・水の安全保障の強化と気候変動対策の推進』 というイシュー・ブリーフィングが示すように、宇宙アプリケーションは今後数年間で農業に大きな全体的影響をもたらし得るが、それには特定の行動が取られることが条件となる。
報告書には、際立った重要な数字がいくつか見られる。例えば、ハイパースペクトルおよび光学衛星画像による初期段階の病害虫の特定は、大規模に適用された場合、年間最大8億トンの作物を救うことにつながる可能性がある。
同様に、農薬や肥料などの投入資材の削減に役立つことで、最大5,000万トンの二酸化炭素排出量を削減できる可能性があり、 1年あたり、さらに衛星情報を活用した灌漑改善により、水使用量は5～10％削減でき、これは最大28億リットルの淡水に相当する。
農業部門は温室効果ガスの主要な世界的排出源であり、世界の淡水取水量の3分の2近くを消費していることを踏まえると、これらの数字は重要である。
こうした社会的恩恵は経済的な見返りももたらす。国連食糧農業機関（FAO）のデータ分析によれば、食品廃棄の削減は生産者にとって追加で1,500億～1,750億ドルの経済価値をもたらす可能性があり、投入資材の節約だけでも、5％のコスト削減は生産者にとって70億～80億ドルに相当する。
では、これらすべては実際にどのように機能するのか。宇宙ベースのリモートセンサーは、気象情報や、光学、ハイパースペクトル、マルチスペクトルの各領域からの画像を含む多数のデータを収集し、その交換を促進する。これにより、高度な分析手法を駆動し、現場や季節を通じた知見を提供することができる。
我々は、これらの技術の進歩が供給の拡大と相まって、今後10年間で以下の5つのユースケースにおける導入を拡大させると見ている。
収量推定：利用する 衛星データと分析を用いて、作物の種類別に、期待される作物生産量について正確かつ地域特有の推定値を生成し、食料需要の不足を定量化して対応し、作物価格を予測し、あるいは物流を収穫地域に合わせる。
収量最適化：衛星データを活用した高度な分析により、圃場内の作物の欠陥を特定し、資源をより効率的に使用することで、1エーカーあたりの生産量を最大化するための措置と業務に知見を提供する。
持続可能な取り組みの強化：衛星による知見を適用し、排出削減、水使用量の削減、再生型農法の推進に役立てる。
自然災害による被害の予測、検証、緩和衛星が持つ、干ばつ、火災、洪水の前後の状況を遠隔で監視できる独自の能力を活用する。
自律性と継続的な監視の実現衛星ベースの通信を介して モバイルブロードバンドのカバレッジが不十分な遠隔地において。
衛星は農業でどのように利用され得るか
これらのユースケースの多くでは、衛星は、一般に無人航空機（UAV）またはドローンとして知られる無人機、固定翼航空機、気球などの高高度プラットフォームと競合する。しかし、衛星は規模の面で優位性があり、大規模な地上ベースの業務の必要性を排除する。
極めて高い解像度（3cm×3cm）が必要な特定のケースや、持続的な雲の覆いがある場合には、ドローンは将来も一定の役割を果たす可能性がある。しかし、衛星の解像度が向上し、コストが低下するにつれて、これらの宇宙ベースのツールは同分野に不可欠な要素となる可能性がある。
もう一つの可能性の高いシナリオとして、複数のプラットフォームを組み合わせて利用するハイブリッドモデルが登場する可能性がある。ドローンを衛星からのデータの検証に使用したり、人工知能の助けを借りて衛星データを通じて広範囲の地域に外挿されるデータセットを提供したりする形が考えられる。
重要な点として、高解像度および超高解像度衛星画像の混合コストは2030年までに25％から50％低下すると見積もっており、これにより、衛星画像のコストは、固定翼機や無人航空機の同等品質の機材と競争力のある水準になると考えられる。これらの機材のコストは安定したままである可能性が高いためである。
カーボントレーダーや保険会社を含む新たな顧客層も、コストと運用モデルの改善により、衛星データが提供できるものに惹かれる可能性が高い。政府や農業業界などの既存顧客への働きかけを拡大することと合わせて、導入が拡大し、市場は年率約10％で成長し、2030年までに最大10億ドルに達すると予測している。
マッキンゼー・アンド・カンパニーの2022年のデジタル農家導入調査では、米国の列作物農家の29％、特用作物農家の45％が、現在リモートセンシングを利用している、または今後2年以内に利用する計画があると回答しており、南米や欧州ではその割合がさらに高い。若い経営者が経営職へと移行するにつれて、導入は拡大するだろう。すでに利用者の60％は44歳未満である。
普及拡大に必要な協調的な取り組み
しかし、より広範な導入を実現するには、異なる利害関係者間の協調的な取り組みが必要となる。技術開発のロードマップに利用者を関与させ、利用者のニーズと知見を緊密に結びつけることで、より高い信頼性が得られる。
知見がどのように導き出されたかについての透明性を確保し、どこで最も正確であるか、あるいはどこで不十分であるかを明示することも、信頼構築に不可欠である。最終的には、推薦の声と実証された価値創出こそが真の試金石となる。
モデルの精度を信頼できる水準に高めるには、多大な人的投資が必要であり、画像が予測する内容を学習・検証するには、現地で収集されたデータが必要である。そのようなデータは高コストであり、業界横断的な大規模な協力が求められる。
アーカイブ画像とリアルタイム画像は、衛星企業がインサイト開発者のアルゴリズムの学習を支援するために必要となり、一方で栽培者は、次の方法で実地検証用データの利用可能性を確保すべきである。 協同組合、商品委員会、その他のネットワークを活用する。
政府、非政府組織、分析企業は、参加する栽培者にとって、データ共有を容易かつ匿名で、成長に資するものにすることができる。
したがって、商業衛星アプリケーションは、今後数年にわたり農業分野のより大きな一部となる機会を有しており、全ての人が恩恵を受けることになる。
