«Мы можем рассказать фермерам о проблемах»: эксперты говорят, что сейсмические волны могут проверить здоровье почвы и повысить урожайность | Земля

По словам ученых, новаторская методика измерения состояния почвы может помочь предотвратить голод и засуху.

На данный момент ученым приходится копать множество ям для изучения почвы, что отнимает много времени и повреждает ее структуру, что делает отбор проб менее точным.

Почвенные эксперты созвали Земляной Ровер Программа, которая впервые использует сейсмологию – технологию, используемую для измерения глубины земной коры, понимания землетрясений и обнаружения углеводородов – для оценки почвы.

Геофизики и почвоведы группы называют этот метод «почсмологией» и стремятся составить точную карту живых почв мира. Для этого кладут на почву кусок металла, ударяют по нему молотком и измеряют волны. Они отскакивают от твердых поверхностей, таких как камни или уплотненная почва, и проходят через структуру отверстий, проделанных дождевыми червями и микроорганизмами, создавая детальную карту того, что происходит под землей.

На волны также может влиять сухость почвы, поэтому они могут определять, когда требуется больше воды, а также уровень микробной жизни, чтобы фермеры знали, когда добавлять больше органических веществ.

Некоммерческая компания, соучредителем которой является обозреватель газеты Guardian Джордж Монбиот, стремится создать бесплатное приложение для фермеров, позволяющее измерять состояние их почвы и получать советы о том, как ее улучшить.

Почвенный эколог, профессор Саймон Джеффри, еще один соучредитель, сказал: “Почва – один из наших самых ценных ресурсов. 99% калорий, которые мы потребляем, поступают из почвы, от растений, которые мы едим, или от животных, которые поедают растения, растущие в почве. Это очень недооценивается, поскольку многие люди не знают, насколько это важно, но без почвы нас бы здесь не было”.

Плохая сельскохозяйственная практика обработки почвы и внесения удобрений. пестицидыа также эрозия и экстремальные погодные условия, вызванные разрушением климата, повредили почву, необходимую нам во всем мире для выращивания продуктов питания. Прогнозируется, что глобальная урожайность сельскохозяйственных культур снизится в некоторых регионах на 50% по мере роста населения.

Фермерам трудно решать проблемы почвы из-за отсутствия точного картографирования. Урожайность сельскохозяйственных культур может варьироваться от метра к метру на одном и том же поле, главным образом из-за свойств почвы, которые невозможно обнаружить с поверхности. Это означает, что фермеры полагаются на широкие меры, такие как внесение удобрений и обработка всего поля, что наносит вред дикой природе и здоровью почвы, загрязняет реки и обходится дорого.

Питер Мосонго, почвовед из Кении, сказал, что это может изменить жизнь фермеров в регионе. “Мы были в деревне недалеко от горы Кения, и тамошний фермер сказал нам, что он никогда не делал никаких проб почвы на ферме. Они знают, что им необходимо провести такое тестирование, но лаборатории, которые могут это сделать, находятся далеко друг от друга, и беднейшие фермеры не имеют возможности туда добраться. Наша технология может обнаружить участки уплотнения почвы, что, в свою очередь, может снизить риск наводнений и повысить урожайность сельскохозяйственных культур”.

“Если мы собираемся решить проблему плодородия почвы, мы можем решить продовольственный кризис. Мы можем рассказать фермерам о проблемах с их почвой, а затем они смогут повысить урожайность, приняв такие меры, как добавление большего количества органических веществ”.

Использование технологии сейсмических волн означает, что Мосонго и Джеффри не придется рыть столько ям в повседневной жизни. «Питер и я за свое время выкопали слишком много ям», — сказал Джеффри.

пропустить прошлую рекламную рассылку

после продвижения информационного бюллетеня

Почва недостаточно исследована, сказал Джеффри. Великобритания, будучи небольшим и хорошо изученным островом, имеет лучшую почвенную карту в мире, но даже она представляет собой сетку точности 5 х 5 км, которая недостаточно точно настроена, чтобы знать все различные типы почв, а также различия в плодородии и уплотнении на поле.

Джеффри сказал: «Где я нахожусь в Harper Adams [an agricultural university in Shropshire]на почвенной карте указано, что здесь только три типа почвы и нет торфа, но на самом деле с помощью этой методики мы обнаружили 18 типов и довольно много торфа».

По словам Мосонго, ситуация была хуже в странах Африки, где почвенная карта «основана на нескольких образцах», а это означает, что фермеры не смогли решить проблемы плодородия.

Он сказал: “У нас возникают проблемы, когда наступают сезоны дождей – вода не может проникнуть в нижний слой, поэтому мы получаем сильные наводнения. Растения также не выживают, поскольку корни не могут проникнуть”.

По словам Монсонго, важно защитить почвы от эрозии и деградации. “В Великобритании на образование 1 см почвы может уйти около 500 лет. Его можно смыть за полдня. Он попадает в реки в виде осадка и смывается в океан – мы не можем вернуть его обратно. Если у нас закончится почва, у нас закончится еда”.

Этот метод также можно использовать для измерения количества углерода в почве, поскольку в настоящее время большая часть этих расчетов является догадкой.

Самое главное, они надеются, что их технологии помогут фермерам продолжать кормить мир. Мосонго сказал: “У нас увеличивается рост населения, и мы не увеличиваем производительность сельского хозяйства, она снижается. Если мы ничего не предпримем, нас ждет голод”.

Эйдан Кит, эколог почвы из Британского центра экологии и гидрологии, который не участвует в проекте, сказал: “Почва представляет собой относительно сложную среду, когда дело доходит до прослушивания и настройки волновых сигналов. Разработка передовых, но доступных сенсорных технологий и надежного анализа данных для прогнозирования множества ключевых физических свойств почвы с помощью сейсмических волн может иметь революционные последствия”.

“Он имеет большой потенциал как метод с ограниченным вмешательством и простым применением, но, конечно, нам необходимо четкое понимание текущих границ и конечных пределов. Междисциплинарное сотрудничество является ключом к приданию большей значимости наблюдаемым данным”.