开放土壤科学:技术正在帮助我们发现脚下的奥秘

你有没有花时间停下来考虑脚下的污垢?莱昂纳多达芬奇说:“我们更多地了解天体的运动而不是脚下的土壤。”然而,我们作为人类的生存 – 以及这个星球上的生命 – 与包裹着土壤的薄层土壤的健康密切相关。地球。

土壤为社会提供必需的食物,饲料,纤维和原料,同时也是地球四分之一生物多样性的家园。土壤也是地球上最大的有机碳储层,虽然高度动态,但非常脆弱。砍伐森林,它可能会在50年后重新生长,但是会失去10厘米的土壤,并准备等待1000年才能恢复。没有土壤,我们的星球对我们来说是无法辨认的,更像是月球或火星的贫瘠和荒凉的表面。

直到最近,我们甚至都不知道土壤在我们脚下有多深。就像最好的谜团一样,需要进行一些挖掘才能完全理解土壤并使其历史悠久。

当它们可见时,会出现一系列问题。颜色随深度的变化是什么意思?储存多少碳?土壤是密集的还是轻的,受损的还是健康的?回答这些问题很重要,但提出了一项重大挑战,可能需要多年的培训。

在线土壤资源

最近在荷兰开展了一组研究开放土壤科学数据和技术的研究人员,讨论了公民土壤科学的当前和未来发展。通过开发电子资源并使其免费提供,我们希望与更广泛的社区分享土壤的秘密,并改善土壤观测的分布和可用性以及我们对全球土壤特性的了解。这将有助于我们制定有针对性的战略来保护这种脆弱的资源。

            
            
              Soil Explorer景观技术可以更好地了解土壤特性。
              普渡大学Darrell Schulze,作者提供
            
          

如果您想了解更多关于周围土壤的信息,SoilGrids系统可以提供对各种土壤特性和土壤类型的开放途径。在线世界土壤信息服务(WoSIS)和虚拟世界土壤博物馆提供有关全球各种土壤剖面的信息,土壤剖面的高分辨率图像以及对各个土壤视野的详细解释。

这些门户(以及更多门户)是了解土壤的一个很好的起点,因此农民和土地使用者可以了解导致土壤发展的过程以及这如何影响土壤健康和生态系统功能,如碳储存。

适用于地面的应用

不同的用户可能对土壤应用有不同的期望。田间的农民和园丁经常对土壤肥力感兴趣,而教室里的教师可能希望在全球景观的大自然变化中解释土壤多样性和土壤功能。

无论用户期望如何,智能手机应用程序和在线资源的使用可以帮助人们发现和理解土壤的各个方面和潜在用途,有助于突出这种未被充分认识的自然资源的美丽,多样性和重要性。

mySoil应用程序由英国地质调查局于2012年开发,旨在提高对整个欧洲土壤属性多样性的认识,并且还能够将照片和数据集中在您周围的土壤上。专为非专家设计,超过50,000人正在探索周围的土壤,并在全球范围内提供了超过4000个观测资料。

土壤探测器由ISEE网络从2015年至2017年设计,显示土壤在不同尺度上的变化情况以及为何重要。这个应用程序提供了一个知识框架,特别是对于希望了解不同景观和气候背景下土壤景观如何变化的用户(为什么这里的土壤是红色的,但那里的灰色?)与其他土壤相比,我的土壤特别潮湿? )。例如,您可以放大最近被德克萨斯州休斯顿的Hurricane Harvey淹没的区域,并将许多被淹没的土壤识别为“最近的冲积层”(土壤材料通过水沉积),显示出土壤特性与洪水之间的紧密联系。这可以用于决策,例如在当地规划不足或地图不易获得时建房的地方。土壤属性图基于美国现有的详细土壤调查数据,有七个州在线,很快就会增加。

            
            
              肯尼亚的农民和科学家使用LandPKS,一个探索地面的应用程序。
              Adam Beh,作者提供
            
          

在苏格兰,由James Hutton Institute于2015年开发的土壤有机碳信息技术(SOCIT)使用了用户的位置和颜色。

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