CN-SEO

Yushu Xia adalah Asisten Profesor Penelitian di Lamont-Doherty Earth Observatory, sebuah lembaga penelitian Sekolah Iklim Columbia, di mana ia memimpin laboratorium Sistem Tanah. Penelitiannya berfokus pada evaluasi dan pemodelan kesehatan lahan, dengan tujuan keseluruhan mengembangkan produktivitas pertanian, keberlanjutan lingkungan, dan manfaat ekosistem.

Dengan meningkatkan kesehatan tanah, XIA bertujuan untuk mengurangi dampak lingkungan negatif, sementara juga mempromosikan hasil positif utama seperti penyimpanan karbon, retensi air, dan keanekaragaman hayati. Karyanya tentang sains berbasis lapangan dan pemodelan lanjutan termasuk kecerdasan buatan dan model berbasis proses untuk menginformasikan strategi pengelolaan lahan yang lebih tangguh yang menguntungkan petani, peternak, komunitas, dan planet.

Xia datang ke Columbia pada tahun 2024 setelah menyelesaikan Ph.D. Di University of Illinois di Urbana-Champaign, serta Federasi Pasca-doktoral di Woodwell Climate Research Center. Selama Federasi Postdoctoral -nya, ia mengembangkan model kombinasi untuk memperkirakan dinamika karbon dengan menggabungkan penginderaan jauh dengan simulasi berbasis proses. Sekarang di Columbia, XIA terus membangun fondasi dengan memanfaatkan berbagai jenis dataset dan alat pemodelan untuk meningkatkan manajemen tanah -komponen kritis mengoptimalkan manajemen karbon. Penelitiannya menghubungkan data lapangan empiris, pekerjaan laboratorium, input survei, penginderaan jauh dan komputasi kinerja tinggi untuk lebih memahami dan menginformasikan praktik penggunaan lahan yang berkelanjutan.

Di tengah -tengah pekerjaan Xia adalah pertanyaan penting: Apa arti dari tanah yang sehat? Tanah yang sehat biasanya dianggap subur dan produktif, secara langsung mendukung tanaman dan sistem pangan -produk penting bagi petani dan peternak -tetapi kesehatan tanah melampaui pertanian. “Ketika kita memiliki tanah yang sehat,” katanya, “kita sering melihat peningkatan penyimpanan karbon, dinamika air yang lebih baik, dan ekosistem yang lebih tangguh.” Penyimpanan karbon ini tidak hanya meningkatkan kesuburan jangka panjang, tetapi juga membantu mengurangi atmosfer karbon dioksida. Melalui penelitiannya, XIA mengidentifikasi dan mempromosikan praktik pengelolaan lahan yang mempertahankan dan meningkatkan kesehatan lahan di berbagai lanskap, termasuk lahan pertanian, wilayah, dan lingkungan hutan.

Fokus lain dari penelitian XIA adalah bagaimana menggunakan semakin banyaknya data lingkungan dan pertanian untuk mengukur kesehatan lahan yang lebih baik, serta pedoman pengelolaan lahan dan pengambilan keputusan. Karyanya berada di persimpangan ilmu tanah, ilmu data dan kecerdasan buatan. “Kami memiliki data lapangan, analisis laboratorium, citra satelit, dan data survei-tetapi kami juga memiliki berbagai pendekatan pemodelan, dari pembelajaran mesin hingga simulasi berbasis proses,” katanya. Timnya menggunakan pemetaan tanah digital dan model berbasis proses yang mensimulasikan proses tanah seperti dekomposisi, hidrologi dan pertukaran gas. Alat ini memungkinkan proyeksi spasial dan temporal di berbagai skala, dan dapat diubah menjadi platform pembuatan keputusan untuk peternak, petani dan pembuat kebijakan.

Misalnya, dalam satu proyek, tim XIA membuat aplikasi berbasis web untuk membantu petani dan petani memvisualisasikan bagaimana berbagai strategi pengelolaan lahan-seperti intensitas snatch atau perubahan produktivitas, penyimpanan karbon dan ketersediaan air. Selain itu, dalam upaya terpisah, XIA memimpin implementasi alat antar dan ansambel multi-model, bekerja dengan kelompok pemodelan lahan utama untuk meningkatkan perkiraan indikator kunci yang terkait dengan karbon lahan dan bersepeda nitrogen. “Alat ini akan membantu orang melihat apa yang berhasil dan di mana mereka dapat menyesuaikan,” kata Xia.

Namun, untuk membuat alat seperti itu efektif, data yang mendasarinya harus ditingkatkan dan diperluas, seperti yang dijelaskan XIA: “Sebagian besar data tanah konvensional berasal dari survei, tetapi data dan survei sering dibatasi pada seberapa baik mereka menangkap perubahan dari waktu ke waktu atau mencerminkan penggunaan lahan yang berbeda.”

Namun, tantangan utamanya adalah melindungi privasi data. “Harus ada metode kreatif di mana orang dengan perjanjian dapat menggunakan data lokasi dan manajemen untuk mengekstrak input model, tetapi juga melindungi data setelah membangun model,” kata Xia. Ini melibatkan hubungan inovasi ilmiah dengan praktik data etis, terutama ketika bekerja dengan sumber berbasis komunitas dan non -federal. Untuk mencapai tujuan ini, XIA sekarang memimpin proyek bekerja sama dengan National Land Survey Center untuk mengembangkan alat web yang praktis dan andal untuk para pemangku kepentingan.
Inspirasi pribadi, bersama -sama dengan kepedulian yang mendalam terhadap lingkungan, dalam bentuk Jalan Xia untuk Penelitian Ilmu Tanah. “Kakek saya adalah profesor geologi yang berbakat dan kisah sains yang berbakat. Dia telah menulis buku anak -anak yang membuat sains menyenangkan dan dapat diakses,” katanya. “Saya tumbuh bermain dengan tanah dan melihat bagaimana sains dapat dibagikan dengan cara yang memicu rasa ingin tahu.” Pada saat yang sama, ia tumbuh di dunia yang semakin ditandai oleh berita polusi dan kemunduran lingkungan. “Sebagai seseorang yang merupakan warga negara, saya ingin mengerjakan sesuatu yang benar -dapat membuat perbedaan,” katanya.

Tujuan tujuan terus memandu pekerjaan Xia, karena dia ingin mengintegrasikan penelitian dengan pendidikan dan keterlibatan publik. Dia berharap dapat memotivasi generasi ilmuwan akademik berikutnya, serta ilmuwan warga, dengan membuat penemuannya dapat diakses melalui jangkauan, alat pendukung keputusan, dan berbagi masyarakat. “Semua orang cukup dekat dengan tanah dan air dalam beberapa cara,” katanya. “Baik melalui parkir, tanah, atau taman komunitas, tanah adalah sesuatu yang kita semua berinteraksi.”

Saat ia memperluas labnya, mengajar agroekologi, dan generasi ilmuwan berikutnya, Yushu Xia membangun lebih dari model. Dia juga membangun jembatan antara data dan keputusan, sains dan komunitas, dan tanah dan keberlanjutan. Dia ingin meningkatkan pemahamannya tentang bagaimana mengelola tanah kita -tidak hanya untuk generasi saat ini, tetapi juga untuk masa depan. Meningkatkan kesehatan tanah berarti meningkatkan kesuburan, yang secara langsung bermanfaat bagi petani dan peternak, tetapi juga membantu menyimpan lebih banyak karbon, meningkatkan ketersediaan air, dan mendukung kesehatan hewan dan manusia melalui sistem pangan yang lebih baik. Seperti yang ditekankan Xia, “Tanah memiliki implikasi yang kuat bagi masyarakat pada setiap skala -dan itulah yang mendorong saya untuk melanjutkan pekerjaan ini.”

Artikel ini awalnya diterbitkan oleh Columbia Research sebagai Peneliti bulan ini Fitur.