科學家們開發出一種新的方法，對我們腳下的土地中的碳進行普查，這是管理氣候變化的一個關鍵工具。能源部勞倫斯伯克利國家實驗室（伯克利實驗室）的物理學家和土壤科學家合作開發了一種新方法，用於尋找植物和微生物儲存在土壤中的碳。
與以前所有的方法不同，這種新技術使我們有可能看到土壤中的碳，而不需要挖洞或採集土壤樣本，就像土壤的X光檢測一樣。這種測量從空氣中抽出碳的新方法有望成為應對氣候變化和發展更加生態友好型農業的重要工具。
這個儀器真正實現了長期的重複測量。有了這種儀器，你可以非常準確和快速地測量一英畝土地上的碳總量，而不會幹擾土壤或傷害生活在那裡的生物體。植物將碳轉移到土壤中是其生命周期的一個自然部分。植物吸入二氧化碳並呼出氧氣。碳留在植物體內，用於製造它生活所需的分子和細胞。這些碳的很大一部分最終通過植物的根部進入土壤。然後，土壤中的微生物吸收這些碳，並將其轉化為有機物，可以持續幾十年、幾百年甚至更長時間。
植物和土壤中的微生物在地球的碳循環中起着關鍵作用，人類已經極大地改變了這個循環。燃燒化石燃料使地球迅速升溫。人類將土地用於農業，耗盡了土壤中的有機物，造成了巨大的土壤碳缺失，也導致了氣候變化。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攝氏度以內的計劃中的一個重要組成部分。這種需求是伯克利實驗室”負碳計劃”背後的動力，該計劃旨在開發捕獲、封存和使用二氧化碳的技術。植物和微生物是將碳從大氣中抽出的專家，它們已經這樣做了數十億年。但是在我們能夠利用它們來幫助管理大氣中的碳之前，我們需要準確地測量通過植物-微生物的相互作用或其他管理策略已經鎖定在土壤中的碳數量。
伯克利實驗室團隊開發的新測量方法根本不需要從地下挖出任何東西。相反，這個尚未命名的裝置用一束中子掃描土壤。然後，一個探測器感知土壤中的碳和其他元素對中子的微弱反應，使其能夠繪製土壤中不同元素的分布圖，分辨率約為5厘米。所有這些都發生在地面上，沒有洞，沒有芯，也沒有燃燒。這就像給土壤做核磁共振，然後得到了土壤的三維圖像和其中的碳分佈，以及其他元素，如鐵、硅、氧和鋁，這對了解土壤中碳的持久性都很重要。