挪威教授利用机器人监测土壤气体排放

　　田野机器人和配上基于平面的遥感传感器可以通过观测地球和大气层来监测影响气候变化的气体。

　　深入土壤的监测

　　这款拥有三个大轮子，不会陷入泥土里的Field Flux机器人可以将用放置在它的大臂上的采样器，监测土壤中少量的一氧化二氮(N2O)含量，完成监测环境污染的工作。

　　尽管人们更熟悉二氧化碳在气候变化中的影响，但其实N2O使全球变暖的潜力比二氧化碳高300倍。换句话说，一分子N2O的破坏能力与300分子的CO2相当。

　　来自挪威大学生命科学院的微生物生态学家Lars Bakken教授说：“对N2O排放的量化有一个巨大困难在于，其数值会因为时间和地点的不同而产生巨大变化。”目前，Bakken教授正在与挪威一家名叫Adigo的公司合作，为NORA项目尝试找到一个监测土壤中N2O排放量的方法，并降低其排放。

　　教授表示：“这也是我们为什么要做田野机器人的原因。如果你想要在一片试验田中量化N?O的排放量，你必须在一块地上反复不断地测量。”

(图为Field Flux机器人样机，图片来源：NORA)

　　使用田野机器人可以大大提升工作效率，一个本来需要27个小时手工检测的土地只需要1小时就能完成测试。这种方法在控制 N2O 方面非常重要，因为它使得农民可以在必要时进行翻土工作。在土壤没有较好地暴露在空气中时(比如下大雨或者土壤非常紧实时)，一些土壤中的微生物(多数是细菌)就会使用氮氧化物而不是氧化物来进行呼吸，从而产生 N2O。但是还有少量细菌可以进行 N2O 的呼吸作用来吸收掉，因为它们有一种特殊的酶——N2O还原酶。NORA 项目的研究员们发现，这种酶会因土壤的酸性过大或土壤中铜离子的不足而消失。

　　挪威大学生命学院的另一位教授，同时也是 Marie Sk?odowska -Curie Actions项目的合作者 Asa Frostegard 说道：“我们探究了这些微生物的生物活动，研究它们产生 N2O 的生化过程。结果表明，不同微生物之间的作用方式有着很大差别。”

(图片来源：ADIGO)

　　这些研究结果或许可以帮助农民通过改变土壤酸性或土壤铜离子的含量来减少 N2O 污染。这就意味着，我们可以在耕作中使用富含铁镁的岩石或矿物质来中和土壤酸性，而不是使用传统的会导致 N2O 污染的撒石灰方法。