與以前所有的方法不同，這種新技術(shù)使我們有可能看到土壤中的碳，而不需要挖洞或采集土壤樣本，就像土壤的X光檢測(cè)一樣。這種測(cè)量從空氣中抽出碳的新方法有望成為應(yīng)對(duì)氣候變化和發(fā)展更加生態(tài)友好型農(nóng)業(yè)的重要工具。

這個(gè)儀器真正實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期的重復(fù)測(cè)量。有了這種儀器，你可以非常準(zhǔn)確和快速地測(cè)量一英畝土地上的碳總量，而不會(huì)干擾土壤或傷害生活在那里的生物體。植物將碳轉(zhuǎn)移到土壤中是其生命周期的一個(gè)自然部分。植物吸入二氧化碳并呼出氧氣。碳留在植物體內(nèi)，用于制造它生活所需的分子和細(xì)胞。這些碳的很大一部分最終通過(guò)植物的根部進(jìn)入土壤。然后，土壤中的微生物吸收這些碳，并將其轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，可以持續(xù)幾十年、幾百年甚至更長(zhǎng)時(shí)間。

植物和土壤中的微生物在地球的碳循環(huán)中起著關(guān)鍵作用，人類已經(jīng)極大地改變了這個(gè)循環(huán)。燃燒化石燃料使地球迅速升溫。人類將土地用于農(nóng)業(yè)，耗盡了土壤中的有機(jī)物，造成了巨大的土壤碳缺失，也導(dǎo)致了氣候變化。將大量的碳從大氣中抽出是幾乎所有將全球變暖限制在2攝氏度以內(nèi)的計(jì)劃中的一個(gè)重要組成部分。這種需求是伯克利實(shí)驗(yàn)室"負(fù)碳計(jì)劃"背后的動(dòng)力，該計(jì)劃旨在開(kāi)發(fā)捕獲、封存和使用二氧化碳的技術(shù)。植物和微生物是將碳從大氣中抽出的專家，它們已經(jīng)這樣做了數(shù)十億年。但是在我們能夠利用它們來(lái)幫助管理大氣中的碳之前，我們需要準(zhǔn)確地測(cè)量通過(guò)植物-微生物的相互作用或其他管理策略已經(jīng)鎖定在土壤中的碳數(shù)量。

伯克利實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的新測(cè)量方法根本不需要從地下挖出任何東西。相反，這個(gè)尚未命名的裝置用一束中子掃描土壤。然后，一個(gè)探測(cè)器感知土壤中的碳和其他元素對(duì)中子的微弱反應(yīng)，使其能夠繪制土壤中不同元素的分布圖，分辨率約為5厘米。所有這些都發(fā)生在地面上，沒(méi)有洞，沒(méi)有芯，也沒(méi)有燃燒。這就像給土壤做核磁共振，然后得到了土壤的三維圖像和其中的碳分布，以及其他元素，如鐵、硅、氧和鋁，這對(duì)了解土壤中碳的持久性都很重要。