作者:马里兰大学萨曼莎·沃特斯 布莱恩·斯科特用他的新技术对湿地土壤成像
荣誉:唐纳德·德·阿尔维斯(ENST毕业生)，德·阿尔维斯摄影 在美国土壤科学学会杂志的封面上，马里兰大学(UMD)和西班牙国家研究委员会的研究人员合作开发了一种新的摄像机，可以实时拍摄湿地土壤活动
这款相机给了经典的IRIS(土壤减少指标)技术一个很大的升级
研究人员和土壤评估人员普遍使用IRIS来确定土壤是否表现得像湿地土壤，因此应该被归类为湿地土壤
然而，在这款新相机问世之前，土壤评估人员无法量化饱和湿地土壤中铁的还原速率，研究人员也无法实时观察这一过程
这项技术为土壤科学开辟了新的研究途径，并在湿地土壤的生物化学活性方面达到了一个引人注目的高峰
UMD大学环境科学与技术博士生布莱恩·斯科特说:“人们对这篇论文的兴趣真的很棒，尽管这并不是我最初发明相机的原因。”
“论文显示这种相机确实有效，但是让人们感兴趣的是湿地土壤中铁还原的实时成像和速率
但老实说，我这样做的真正原因不是为了计算利率的实际原因
它更多的是试图探索可视化环境中发生的事情的方法
我研究土壤，一切都在地下
所以我开发了这个方法来观察表面下实际发生的事情，这让我很兴奋
" “将一个地区划分为湿地需要三个主要参数:水文或水、植物群落和土壤属性，”马丁·拉本霍斯特补充道，他是受人尊敬的土壤科学家，UMD大学环境科学与技术教授，也是这篇论文的合著者
“这些都很重要，因为湿地是受到高度监管和保护的生态系统
土壤可能是这个难题中最复杂的一块，因为你必须确认某些生物地球化学过程实际上发生在地下，它们不容易被发现
" 拉本霍斯特本人是一种更环保的IRIS方法的发明者，IRIS是一种用于测量土壤中铁还原量的技术
该技术在塑料管或塑料薄膜上使用氧化铁涂层，将塑料管或塑料薄膜推入土壤中，放置30天，使土壤能够与油漆发生反应
当这些反应发生时，油漆从管子中部分溶解
如果30%或更多的油漆被剥离，土壤的表现就像典型的湿地土壤
斯科特解释说:“这实际上是因为土壤中微生物的生物化学作用。”
“我研究的生物体呼吸铁的方式和我们呼吸氧气的方式一样
这些微生物是厌氧的，因为它们在没有氧气的环境中茁壮成长，需要铁来呼吸
氧气对它们有毒，所以它们生活在湿地里，那里的土壤经常被水饱和，氧气含量也较少
这些生物在湿地土壤中非常普遍，它们是我们测试土壤是否有水分的基础
因此，虹膜测试已经成为研究湿地的生物地球化学家的焦点
" 虽然这项技术有可能引领科学家探索各种新的研究途径，但尚不清楚它是否会为使用经典IRIS技术的典型土壤评估员带来改进
但正如斯科特所描述的，这篇论文的真正发现来自于制造这种相机的方法，他说现在任何人只要花100美元就可以复制这种相机
他改装了管道工和其他行业专业人员用来拍摄管道图像的管道镜照相机，并将其与一个无线系统相结合，该系统只需一个小型太阳能电池板就能实时发送信息，全天候查看发生了什么
“对这篇论文来说最重要的一些事情并不是真正的发现；斯科特说:“开发过程开辟了新的应用和研究途径，这非常令人兴奋。”
这个想法是斯科特在亚利桑那州立大学奥斯瓦尔多·萨拉的实验室做志愿者时想到的，他使用了一种叫做微型发根管的机器，这种机器通过地下的空心管用照相机来计数树根
斯科特想，“如果我们能给树根拍照，我们应该能给地下的其他东西拍照
“所以最终，当斯科特来到马里兰州攻读博士学位时
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开始与拉本霍斯特合作，一切都很顺利
然而，这一进程并非没有挑战
斯科特说:“一旦有人经历了如何让某件事成功的整个漫长过程，我们就可以一次又一次地轻松完成，但需要很长时间才能搞清楚。”
“我花了很长时间才想出如何让这个相机工作，我遇到了障碍，如果不是因为别人的投入和想法，我几乎要退出了
" 斯科特特别呼吁一些人一路上帮助保持这一进程
一位名叫克里斯汀·韦伯的本科生助理帮助设计了这款相机的最初设计
另一个环境科学与技术的本科生和最近的毕业生，威廉·雅各布·马斯特，用三维打印机帮助设计和打印相机外壳
西班牙国家研究委员会的西班牙合作者同时也有类似的想法，他们帮助找到了将视频图像转换成可以分析的平面图像的方法
斯科特强调在整个过程中合作科学的重要性，并希望让其他人也能使用这项技术，这样它就能推进科学，最终促进环境健康
斯科特解释说:“我对这项特殊技术申请专利不感兴趣，因为我希望这项科学能让每个人受益。”
“这不是钱的问题，而是对环境的影响
我花了我自己的钱来确保这个项目能在该部门的支持下得以建立，我认为如果它成功了，如果它能帮助另一位科学家做出更大的发现，那么这是值得的
这是关于帮助我们生活的世界
" 斯科特很高兴能够为土壤科学做出贡献，并专注于湿地等重要生态系统的恢复
斯科特说:“我是一名多年的环境工程师，所以我对保护环境很感兴趣，环境工程师做的很多事情都是清理垃圾。”
“我现在所做的一切都与生态系统的恢复和复原有关
我过去常常清理垃圾，但实际上是另一种动物把生态系统带回它们以前的辉煌，恢复它们的生态功能
" 这篇题为“研究土壤中金属还原细菌的宏观和微观视觉成像工具”的论文发表在《美国土壤科学学会杂志》上
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