多学科，康奈尔集军的科学家团队已被选为750,000美元的NASA补助金，以将其专业知识结合在遥感，气候和地球系统计算机建模，植物病理和基因组学中，以更好地了解如何用灰尘颗粒传播地球的植物病原体把庄稼造成风险，特别是在人们挣扎吃的地方。
有证据表明土壤中的植物病原体可以通过空气传播;在尘土样本中发现了传染性孢子，这些尘土随洲际风传播。该小组将使用地球观测卫星来确定潜在的疾病区域，并追踪遍布全球的尘埃羽状物。他们还将使用地球系统模型来预测区域将如何随着时间的推移而变化，以及这将如何影响疾病的传播。
美国宇航局在空间和地球科学跨学科科学授权中发布了三年，这将使该团队为全球监测系统奠定基础，以评估风险和轨道，并可能防止植物疾病的全球传播。
如果能更好地预测特定病原体的起源和着落点，农民就能知道如何避免增加病原体传播的做法，比如那些从农田扬起灰尘的做法，以及在有灰尘的地方种植不易受感染的作物。
“我们每年因植物病害而损失15%到30%的全球收成;在2020年这里，人们仍然因为得不到食物，因为植物疾病造成的损失而死亡。凯蒂·金，农业学院和生命科学助理教授'综合植物科学学院，基于植物病理学和植物微生物生物部分在纽约日内瓦。“遥感可以做很多有助于减轻植物病对全球粮食供应的影响。”
“这是跨学科工作的奇妙结合，它将允许我们解决以前没有人能够解决的问题，”共同研究者说Natalie Mahowald他是欧文·波特教堂工程教授地球和大气科学和大气建模的专家。
Fusarium Oxysporum（F.yxy），一种经济上重要的病原体，导致镰刀菌在100多种植物物种中枯萎，将作为研究的模型系统，建立概念证明。对六大洲的流行，F.氧可以在土壤中存活超过20年，导致农民放弃受感染的领域。本研究的监测全球植物病风险的框架可以应用于许多其他植物病原体。
“疾病是敏感宿主在有利环境中与毒性病原体相互作用的结果，”金说。
In order to identify environments conducive for disease, the researchers will use data from multiple instruments on NASA’s Earth Observing Satellites that show vegetation patterns, combined with what is known about F. oxy and its epidemiology, to map and model in real time areas where crops are susceptible to fusarium wilt. A computer model can also reveal how areas conducive to fusarium wilt change as the Earth’s climate changes.
接下来，研究人员将使用其他计算机模型，该计算机模型显示出全球传输的灰尘羽毛，通过数十年的气象和遥感气溶胶数据来了解。
“我们这样做了40多年的模拟，所以我们可以详细比较一个[气溶胶运输]事件与另一个事件中发生的事情，以及我们称之为气候学，这是一年中的时间和这些事件正在发生的时间，“马哈瓦尔德说。
灰尘运输的模拟将使团队将尘埃羽毛的起源和目的地与最有利于镰刀虫枯萎病和易感作物的地区联系起来。“使用这些已知的[Fusarium Wilt]入射地点，我们可以看出是否有[气溶胶运输]建模证据表明他们可能链接，”Gold表示。
然后，该团队将应用基因组学，将来自不同部位的F.氧样品的基因组比较，以验证建模结果。这种比较将有助于回答来自镰刀虫枯萎性爆发的两个远处的位点的样本是遗传链接的，并且这些连接是否被空中传输模型揭示的灰尘模式备份。
“这将我们引向最终目标:整合，”Gold说。“我们能否利用这些遥感数据流、地球系统和气溶胶传输模型，并将它们与比较基因组学结合起来，为全球疾病监测系统发展一个完全形成的基础?”
其他共同调查人员包括瑞安帕夫利克，NASA喷气机推进实验室的影像学技术专家，以及宾夕法尼亚州立大学的土壤中疾病动态和管理助理教授。
标题图像:尘埃(红色)，海盐(蓝色)，有机/黑碳(绿色)，硫酸盐(白色)显示其消光气溶胶光学厚度。该模拟使用了GEOS-5和戈达德化学气溶胶辐射和传输(GOCART)模型。由美国宇航局提供的
