Nekazaritza aurreratu den neurrian, lurra "ikusteko" modu ez-suntsitzaileen premia larria izaten jarraitzen du. AEBetako Energia Saila Ikerketa Aurreratuen Proiektuen Agentzia-Energia (ARPA-E) 4.6 milioi dolar eman dizkio Lawrence Berkeley Laborategi Nazionalari (Berkeley Lab) hutsune horri aurre egiteko bi proiektutarako, nekazariei informazio garrantzitsua emanez laboreen etekinak areagotzeko, lurzoruan karbonoa biltegiratzea sustatzen duen bitartean.
Proiektu batek korronte elektrikoa erabiltzea sustrai-sistema irudikatzeko, eta horrek baldintza zehatzetara egokitutako sustraiak dituzten laboreen ugalketa bizkortuko du (lehortea adibidez). Beste proiektuak neutroien sakabanatzean oinarritutako irudi-teknika berri bat garatuko du lurzoruko karbonoaren eta beste elementu batzuen banaketa neurtzeko.
Berkeley Lab-ek ARPA-Eren sari lehiakor hauek jaso zituen Rhizosphere Observations Optimizing Terrestrial Sequestration (ROOTS) programa, karbonoa atmosferatik atera eta lurzoruan gordetzen duten laboreak garatzea bilatzen du; karbono-jarrerak egiteko sakonera eta metaketa ehuneko 50 handitzea ahalbidetuz, oxido nitrosoaren isurketak ehuneko 50 murrizten ditu eta uraren produktibitatea ehuneko 25 handitzen du.
Lurzoruko karbono-defizita industria-nekazaritza hamarkada askoren ondoriozko fenomeno globala da. Lurzoruek karbono kantitate handiak gordetzeko ahalmena dute, atmosferako karbono dioxidoaren kontzentrazioa murrizten baitute, eta, aldi berean, lurzoruaren emankortasuna eta uraren atxikipena hobetzen ditu.
Landareentzako EEG bat
ARPA-E-k 2.3 milioi dolar esleitu zituen Tomographic Electrical Rhizosphere Imaging (TERI) teknologiaren garapena Berkeley Lab geofisikari Yuxin Wu-k zuzentzen du, hau ere Klima eta Ekosistemen Zientzien Dibisioan. "Gamuinaren irudia edo EEG bezalakoa pentsa dezakezu, non zure buruari atxikitako elektrodoek garuneko uhinen ereduak graba ditzaketen", esan zuen Wu-k. "Teknologia berria landareentzako EEG bat bezalakoa izango da".
Korronte elektriko txiki bat zurtoinera bidaliz, gero sustrai-sisteman zehar ibiliko dena, TERIk sustraien zein lurzoruaren erantzun elektrikoa sumatuko du eta sustrai-masa, azalera, sakonera eta lurzoruko banaketari buruzko informazioa emango du, lurzoruaren ehundurari eta hezetasun-edukiari buruzko datuak eta aldagai horiek denboran zehar nola aldatzen diren.
Aitzitik, sustraien propietateak aztertzeko ohiko ikuspegiak, "shovelomics" izengoitia dena, ez du pala bat eta ur-ontzi bat baino gehiago laborategian sustraien azterketa egin aurretik. "Oso lan intentsiboa eta errendimendu txikiko metodoa da sustraiak karakterizatzeko", esan zuen Wu-k. “Eta behin erroa zulatu ondoren, amaitu duzu. Ezin dituzu aldaketak denboran zehar begiratu».
Wu hasierako probak hasi ditu laborategian. Geroago gari laboreekin landa-probak egingo ditu elkarlanean Samuel Roberts Noble Fundazioa. Ardmore-n (Oklahoma) kokatua, Noble Fundazioa AEBetako nekazaritza-ikerketa institutu independente handiena da, 13,500 hektarea baino gehiagoko nekazaritza-lurretan ikerketak egiten dituzten nekazariek eta abeltzainek eskualdeko produktibitatea eta lurren zaintza areagotzeko.
Wu eta bere taldea Subsurface Insights-ekin ere lankidetzan ari dira, aplikazio geofisikoetarako software garapenean zentratzen den negozio txiki batekin.
Proiektuaren helburua ekosistemen modelizazioarekin integratutako hurrengo belaunaldiko sustraien fenotipaketa teknologia garatzea da, ezaugarri jakin batzuk dituzten sustraietan ardaztutako cultivareen ugalketa bizkortzeko; adibidez, klima-erresistentzia hobea eta ur baxurako eta ongarri gutxiko baldintzekiko tolerantzia hobea. Azken finean, tresnak errendimenduak handitzen lagun dezake lurzorurako karbono-sarrera handitzen duen bitartean.
Neutroietatik gamma izpietara karbono detektatzeraino
Bigarren proiektuan, 2.3 milioi dolar ere emanda, Berkeley Lab-eko fisikariek zuzendutako Arun Persaud-ek. Azeleragailuen Teknologia eta Fisika Aplikatua (ATAP) Dibisioa lurzoruaren kimika aztertzeko tresna bat eraikiko du, trabarik gabe, neutroien sakabanatze elastikoen bidez. "Sorgailuak neutroiak bidaliko ditu lurzorura", esan zuen Persaud-ek. «Neutroi bakoitzak lurzoruko atomoekin erreakzionatu eta gamma izpi bat sor dezake, lur gaineko gamma detektagailu batekin detekta dezakeguna. Gero gammaren energia neurtzen dugu, eta hortik jakin dezakezu zer nolako atomoa den; karbonoa edo burdina edo aluminioa, adibidez».
Gaur egun, antzeko teknologia erabiltzen da aberriaren segurtasuneko aplikazioetan, adibidez, lehergailuak eta beste material batzuk detektatzeko zaman, eta Berkeley Lab-en aspaldiko ikerketa-eremua da.
"Teknologia honek lurzoruan zenbat karbono dagoen neurtzeko gai izango da, baizik eta zentimetro gutxiko bereizmen espazialarekin ere egin ahal izango du", esan du Wim Leemans ATAPeko zuzendariak.
Ersaud-ek esan zuen lurzoruaren propietateak aztertzeko egungo teknologiek ez bezala, teknika hau eremuan erabil daitekeela eta espazioan eta denboran zehar aldaketak neur ditzakeela lurzorua trabarik gabe. Metodo estandarrak gaur egun lurzoruaren nukleoak zulatzea eta haiei buruzko analisi kimikoak egitea dakar laborategian, eta horrek ez du lurzoru beraren neurketa errepikatu ahalbidetzen eta ez da praktikoa eremu handietan.
Bernhard Ludewigt ATAPeko fisikariarekin batera, Persaud-ek Adelphi Technology Inc.ekin lan egingo du neutroi-sorgailua garatzeko. Sortutako sistemak, azkenean, nekazari baten soroan in situ neurketak egiten dituen tresna mugikor baten forma har lezake.
- Julie Chao, Kaliforniako Unibertsitatea
Iturria: Kaliforniako Unibertsitatea