Kakao in der Krise: Satellitendaten für nachhaltige Schokolade
Krankheiten wie die Cocoa Swollen Shoot Virus Disease (CSSVD), extreme Wetterereignisse und veraltete Plantagen setzen den Anbauflächen in Westafrika massiv zu. Die Erträge sinken, Weltmarktpreise steigen, und aus ökologisch sensiblen Gebieten werden immer neue Waldflächen für Plantagen gerodet.
Ein neues Forschungsprojekt soll genau hier ansetzen: Im FFG-geförderten Projekt CoMPASS (Cocoa Monitoring and Productivity Assessment System) entwickelt das Institut DIGITAL der JOANNEUM RESEARCH gemeinsam mit dem Wiener Start-up Beetle ForTech und dem Technologieunternehmen Another Earth seit Oktober ein satellitengestütztes System, das Kakaoplantagen überwacht und ihre Vitalität bewertet. Ziel ist es, frühzeitig Schäden zu erkennen, Ernteausfälle vorherzusagen und die Ausbreitung von Krankheiten einzudämmen.
Satellitenblick auf Plantagen und Waldgrenzen
Die Forschenden kombinieren Satellitendaten aus der Copernicus-Mission Sentinel-2 mit lokalen Drohnenbildern, Wetter- und Klimadaten sowie synthetisch erzeugten Trainingsdaten. So entstehen präzise Karten zu Plantagenverteilung, Ernteprognosen, Waldzustand und Vitalitätsveränderungen. Diese Informationen sollen nicht nur den Kakaobauern vor Ort helfen, sondern auch die Umsetzung der EU-Entwaldungsverordnung erleichtern, die künftig strengere Umweltkriterien für Kakaoimporte vorschreibt.
„Wir wollen frühzeitig sehen, wo eingegriffen werden muss – bevor Krankheitserreger ganze Regionen erfassen“, erklärt Janik Deutscher, Forschungsgruppenleiter für Fernerkundung und Geoinformation bei JOANNEUM RESEARCH. Neben Viruserkrankungen gefährden auch alte, unproduktive Plantagen sowie klimawandelbedingt schrumpfende Anbauzonen die Versorgungssicherheit.
Hightech gegen Ernteausfälle
Die Analyse mehrjähriger Zeitreihen macht selbst subtile Veränderungen in der Pflanzenvitalität sichtbar – ein Ansatz, der bereits im Borkenkäfermonitoring erprobt wurde. Drohnenbefliegungen in der Elfenbeinküste liefern zusätzliche Detaildaten, die für das Training KI-basierter Klassifikationsmodelle genutzt werden. Kakaobäuerinnen und -bauern ergänzen diese Informationen über eine Crowdsourcing-App, etwa zu Krankheitsbefall, Wachstumsstadien und Erntemengen.
Darüber hinaus testet das Projektteam den Einsatz des neuen ESA-Satelliten BIOMASS, der Waldhöhe und Biomasse misst. So lässt sich untersuchen, ob natürliche Barrieren – etwa angrenzende Wälder oder schattenspendende Bäume in Agroforstsystemen – die Verbreitung des Virus eindämmen können. Studien deuten darauf hin, dass vielfältige Vegetationsstrukturen das Mikroklima verändern und Schädlingen weniger günstige Bedingungen bieten.
Synthetische Daten schließen Lücken
Weil Referenzdaten aus Westafrika nur begrenzt verfügbar sind, erweitert das Unternehmen Another Earth den Datensatz um synthetisch erzeugte Satellitenbilder. Diese künstlichen Trainingsdaten unterstützen die KI dabei, Muster von Krankheitsbefall, Vitalitätsverlusten oder potenziellen Ernteausfällen verlässlich zu erkennen.
Digitale Zukunft für nachhaltigen Kakao
Am Ende des Projekts soll ein Prototyp für ein digitales Kakao-Monitoring stehen – ein Werkzeug, das Produzenten, Kooperativen, Händler, Schokoladenhersteller, Zertifizierungsstellen und Förderprogramme gleichermaßen nutzen können. Langfristig sollen die Methoden auch auf andere Agrarkulturen übertragen werden.
Damit könnte CoMPASS nicht nur zur Rettung gefährdeter Kakaoplantagen beitragen, sondern auch dazu, dass uns eines garantiert nicht ausgeht: die Schokolade.
