E like me ka holomua o ka mahiʻai, aia nō ka makemake nui i nā ala ʻike ʻole e "ʻike" i ka lepo. ʻO ka US Department of Energy 'Oihana-Energy (ARPA-E) ua hāʻawi aku i $4.6 miliona i Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) no nā papahana ʻelua e hoʻoponopono i kēia āpau, e hāʻawi ana i ka poʻe mahiʻai i nā ʻike koʻikoʻi e hoʻonui ai i nā hua kanu me ka hoʻolaha ʻana i ka mālama ʻana i ke kalapona i loko o ka lepo.
Hoʻokahi papahana e hoʻohana i ke au uila e kiʻi i ka ʻōnaehana kumu, e hoʻolalelale i ka hoʻohua ʻana o nā mea kanu me nā aʻa i kūpono i nā kūlana kikoʻī (e like me ka maloʻo). E hoʻomohala ka papahana ʻē aʻe i kahi ʻenehana kiʻi hou e pili ana i ka hoʻopuehu neutron e ana i ka puʻunaue kalapona a me nā mea ʻē aʻe i loko o ka lepo.
Ua loaʻa iā Berkeley Lab kēia mau makana hoʻokūkū mai ARPA-E's Rhizosphere Observations Optimizing Terrestrial Sequestration (ROOTS) papahana, ka mea e ʻimi ana e hoʻomohala i nā mea kanu e lawe i ke kalapona mai ka lewa a mālama i loko o ka lepo - hiki ke hoʻonui ʻia he 50 pakeneka o ka hohonu a me ka hōʻiliʻili ʻana o ke kalapona me ka hōʻemi ʻana i ka hoʻokuʻu ʻana o ka nitrous oxide ma 50 pakeneka a me ka hoʻonui ʻana i ka wai e 25 pakeneka.
ʻO ka nele o ke kalapona lepo kahi hanana honua ma muli o nā makahiki he nui o ka mahiʻai ʻoihana. Hiki i nā lepo ke mālama i ka nui o ke kalapona, e hōʻemi ana i ka nui o ka carbon dioxide i ka lewa a me ka hoʻonui ʻana i ka momona o ka lepo a me ka mālama ʻana i ka wai.
He EEG no nā mea kanu
ʻO ka hoʻomohala ʻana i ka ʻenehana Tomographic Electrical Rhizosphere Imaging (TERI), i hāʻawi ʻia i $2.3 miliona e ARPA-E, alakaʻi ʻia e Berkeley Lab geophysicist Yuxin Wu, i loko o ka Climate & Ecosystem Science Division. "Hiki iā ʻoe ke noʻonoʻo e like me ka lolo kiʻi, a i ʻole EEG, kahi e hiki ai i nā electrodes i hoʻopili ʻia i kou poʻo ke hoʻopaʻa i nā ʻano nalu o ka lolo," wahi a Wu. "E like ka ʻenehana hou me kahi EEG no nā mea kanu."
Ma ka hoʻouna ʻana i kahi ʻea uila liʻiliʻi i loko o ke kumu, a laila e hele a puni ka ʻōnaehana kumu, e ʻike ʻo TERI i ka pane uila o nā aʻa a me ka lepo a hāʻawi i ka ʻike e pili ana i ka nui o ke aʻa, ka ʻili, ka hohonu, a me ka laha ʻana i ka lepo, me ka ʻikepili e pili ana i ke ʻano o ka lepo a me ka makū a me ka loli ʻana o kēia mau ʻano i ka wā.
ʻO ka ʻokoʻa, ʻo ke ala maʻamau i ke aʻo ʻana i nā waiwai o ke aʻa, e hele ana ma ka moniker "shovelomics," ʻaʻole i ʻoi aku ka nui ma mua o ka ʻōpala a me ka bākeke wai ma mua o ka nānā ʻana o ke aʻa i ka lab. "He hana koʻikoʻi a me ka haʻahaʻa haʻahaʻa e ʻike ai i nā aʻa," wahi a Wu. “A ke ʻeli ʻoe i ke kumu, ua pau ʻoe. ʻAʻole hiki iā ʻoe ke nānā i nā loli i ka manawa.
Ua hoʻomaka ʻo Wu i ka hoʻāʻo mua ma ka lab. Ma hope e hana ʻo ia i ka hoʻāʻo ʻana me nā hua palaoa ma ka laulima ʻana me ʻO ka Samuel Roberts Noble Foundation. Hoʻokumu ʻia ma Ardmore, Oklahoma, ʻo ka Noble Foundation ka ʻoihana noiʻi mahiʻai kūʻokoʻa nui loa ma US me ka ʻoi aku o 13,500 mau ʻeka o ka ʻāina mahiʻai e hana ana i ka noiʻi e hiki ai i ka poʻe mahiʻai a me nā kahu hānai ke hoʻonui i ka huahana kūloko a me ka mālama ʻāina.
Ke hui pū nei ʻo Wu a me kāna hui me Subsurface Insights, kahi ʻoihana liʻiliʻi e kālele ana i ka hoʻomohala polokalamu no nā noi geophysical.
ʻO ka pahuhopu o ka papahana, ʻo ia ka hoʻomohala ʻana i ka ʻenehana phenotyping aʻa e hiki mai ana i hoʻohui ʻia me ka hoʻohālike kaiaolaola e hoʻokē ai i ka hoʻohua ʻana o nā cultivars pili i ke aʻa me kekahi mau ʻano; no ka laʻana, ʻoi aku ka maikaʻi o ke ea a me ka hoʻomanawanui maikaʻi no ka wai haʻahaʻa a me nā kūlana haʻahaʻa fertilizer. ʻO ka hope loa, hiki i ka mea hana ke kōkua i ka hoʻonui ʻana i nā hua me ka hoʻonui ʻana i ka hoʻokomo kalapona i ka lepo.
Mai nā neutrons a i nā kukuna gamma a hiki i ka ʻike kalapona
Ma ka papahana ʻelua, ua hāʻawi ʻia he $ 2.3 miliona, nā physicists Berkeley Lab i alakaʻi ʻia e Arun Persaud o ka Mahele ʻenehana Accelerator & Applied Physics (ATAP). e kūkulu i mea hana no ke kālailai ʻana i ke kemika lepo, me ka hoʻopilikia ʻole ʻia, ma o ka hoʻopuehu ʻana i ka neutron inelastic. "E hoʻouna ka generator i nā neutrons i ka lepo," wahi a Persaud. "Hiki i kēlā me kēia neutron ke hana me nā ʻātoma i loko o ka lepo a hana i kahi ray gamma, hiki iā mākou ke ʻike ma luna o ka honua me kahi mea ʻike gamma. A laila, ana mākou i ka ikehu o ka gamma, a mai ia mea hiki iā ʻoe ke ʻike i ke ʻano o ia mea; kalapona a hao a alumini paha.
Hoʻohana ʻia ka ʻenehana like i kēia manawa i nā noi palekana ʻāina, e like me ka ʻike ʻana i nā mea pahū a me nā mea ʻē aʻe i loko o ka ukana, a he wahi noiʻi lōʻihi ia ma Berkeley Lab.
"ʻAʻole hiki i kēia ʻenehana ke ana wale i ka nui o ke kalapona i loko o ka lepo akā hana pū me ka hoʻonā spatial o kekahi mau kenimika," wahi a Wim Leemans, ka luna o ATAP.
Ua ʻōlelo ʻo ersaud, ʻaʻole e like me nā ʻenehana i kēia manawa no ka nānā ʻana i nā waiwai o ka lepo, hiki ke hoʻohana ʻia kēia ʻano hana ma ke kula a hiki ke ana i nā loli i ka lewa a me ka manawa me ka hoʻopilikia ʻole i ka lepo. ʻO nā ʻano hana maʻamau i kēia manawa e pili ana i ka ʻeli ʻana i nā ʻuala lepo a me ka hana ʻana i nā loiloi kemika iā lākou ma hope o ka lab, ʻaʻole ia e ʻae i ke ana hou ʻana o ka lepo hoʻokahi a ʻaʻole pono i nā wahi nui.
Me ka ATAP physicist Bernhard Ludewigt, e hana pū ʻo Persaud me Adelphi Technology Inc. e hoʻomohala i ka neutron generator. Hiki i ka ʻōnaehana hopena ke lawe i ke ʻano o kahi mea paʻa paʻa e lawe ana i nā ana in situ ma ka mahina ʻai o ka mahiʻai.
- Julie Chao, Kulanui o Kaleponi
Puna: Ke Kulanui o Kaleponi