“荒漠化”听起来像是沙漠形成的自然过程,但实际意味着更糟的情况。沙漠是通过名为“沙化”的过程在自然界中形成的。荒漠化是指由于气候变化、森林砍伐和过度开垦等因素而使肥沃的土壤变成旱地。
荒漠化现象位列当今时代最大的环境挑战之一。每年仅因荒漠化和干旱流失的土地就达1,200万公顷,这些地方本可以生产2,000万吨谷物。荒漠化和土地退化每年造成420亿美元的收入损失,在未来十年内更将导致约5,000万人流离失所。而更令人担忧的是,耕地退化的速度预计将会是历史速度的30到35倍。
随着全球气温升高和人口增长,这个问题势必日趋严重。全世界的沙漠正以每年约50,000至70,000平方公里的速度扩张。这相当于一年内消失约等于11个上海的土地。
逆转荒漠化似乎是一项令人望而却步甚至不可能完成的任务。但是,全球越来越多的人意识到减少碳排放、保护耕地、保护森林和草原以及高效利用有限水资源的重要性,并朝着正确的方向付诸行动,以求至少减缓荒漠化速度。
世界各地有众多科研人员正潜心研究如何解决这些问题,其中包括重庆交通大学的易志坚教授。他带领团队从事沙漠绿化项目。该团队将沙与植物纤维粘合剂混合在一起,使沙能够自我修复和自我调节,从而保持水分和养分,同时促进了生态的良性循环。
不懈努力成就点沙成“土”
中国的沙漠面积为173万平方公里,约占国家领土的18%。仅需要开垦中国1%的沙漠,就可以增加173万公顷的土地用于生产。
内蒙古西部的乌兰布和沙漠面积约10,000平方公里,是中国八大沙漠之一。易教授和他的科研团队决定在这里对他们的植物纤维粘合剂开展实验。这种粘合剂可以让沙子像土壤一样保留水分和养分。
从2016年至今,完成土壤化和绿化的实验地从10公顷扩展到近7,000公顷,并成功种植了100多种作物,包括西红柿、高粱、辣椒、西瓜和鲜花。五年实验期间,不但各种植物长势良好,当地的生态系统也得到了明显改善,曾经一度是沙漠荒地的实验地逐渐成为狐狸、青蛙、鸟类和其它动物的栖息地。
数据分析大显身手
传统农业主要依靠自然环境、农民的技术和经验以及运气。易教授团队在此之上增加了大数据和数据分析手段来提升成功几率。
该团队使用传感器和先进的分析方法来获取、跟踪和分析植物及环境信息,从而构建一个人工智能模型来帮助确定在沙漠中培育植物的最佳解决方案。
实验使用了60,000多个传感器,每天至少产生1TB(100万兆字节)的数据,每年需要50,000TB以上的数据存储容量。
2018年,腾讯云了解到这一需求,并主动联系到研究团队。随后双方签署合作协议,腾讯云帮助研究团队管理数据信息,推动项目成果加速落地。
腾讯云的工程师们设计了一个名为Nano T-block的边缘数据中心,专门用于沙漠土壤研究项目。这个独特的数据中心内部具备自然冷却功能,并拥有标准数据中心的所有功能,例如配电、空调、安全防护、防火和IT设备。
腾讯云打造强大的边缘数据中心
Nano T-block的计算力可以满足团队在沙漠中对数据处理的巨大需求。它可以高速采集、处理、分析和传输数据,从而使科研人员快速、全面地掌握环境状况和田地变化。
该数据中心内置了数个由腾讯云物联网开发平台打造的智能解决方案。研究人员可以实时监控土壤湿度、盐度和其它数据,并精确控制植物吸收的水量。
重庆交通大学团队的成员表示,他们正与国内和中东其它治沙计划的工作人员分享在乌兰布和项目中积累的经验。
气候变化仍在持续发展,为世界许多地区的脆弱生态系统再添压力。腾讯将继续发力技术,助力全球生态系统重新平衡,减缓气候变化,务求为我们子孙后代留下一个健康的星球。