新しい NCSU シミュレーションツールは、作物や森林に対する害虫や病気の攻撃と戦うのに役立つ可能性があります

2021年6月4日

ローラ・オレニアックス著

ノースカロライナ州立大学の研究者らは、害虫や病気が作物や森林をいつ、どこで襲うかを予測し、それらを封じ込めるために殺虫剤やその他の管理戦略をいつ適用するかをテストするコンピューターシミュレーションツールを開発した。

「それは、時間、お金、労力を費やす前に、何かがどのように機能するかをテストするために、さまざまな地球で実験するようなものです」と研究の筆頭著者は述べたクリス・ジョーンズ、ノースカロライナ州立大学の研究員地理空間分析センター.

日記で エコロジーと環境のフロンティア, 研究者報告害虫または病原体拡散予測プラットフォーム用の「PoPS」と呼ばれるツールの開発とテストの取り組みについて。との連携米国農務省の動植物衛生検査局、彼らは場所に関係なく、あらゆる種類の病気や病原体を予測するツールを作成しました。

彼らのコンピューターモデリングシステムは、特定の病気や害虫の蔓延に適した気候条件に関する情報と、症例が記録された場所、病原体や害虫の繁殖率、環境内での移動方法に関するデータを組み合わせることで機能します。天然資源管理者が現場から収集したデータを追加することで、時間の経過とともにモデルが改善されます。新しいデータによるフィードバックを繰り返すことで、予測システムが将来の感染拡大をより正確に予測できるようになる、と研究者らは述べた。

「私たちは、病気の動態と管理、そして管理上の決定が将来の蔓延にどのような影響を与えるかについて学ぶために、技術者以外のユーザーが手に入れることができるツールを持っています」とジョーンズ氏は述べた。

害虫や作物の病気の防除を担当する州および連邦機関が、作物、樹木、その他の重要な天然資源に対する脅威の増加に直面しているため、このツールが必要とされています。これらの害虫は、森林や生態系の食糧供給と生物多様性を脅かします。

「最大の問題は、膨大な数の新たな害虫や病原体が流入していることだ」とジョーンズ氏は言う。「害虫の管理を担当する州および連邦機関は、増え続ける害虫に費やす予算が減り続けています。彼らはそのお金をできるだけ賢く使う方法を見つけなければなりません。」

すでに研究者たちは、PoPS を使用して 8 つの異なる新たな害虫や病気の蔓延を追跡しています。研究では、追跡するためにモデルを磨き上げることについて説明しました。オークの突然の死、1990年代以来、カリフォルニアで数百万本の木を枯らしてきたこの病気。オレゴン州で、より攻撃性の高い新たな株が検出されました。

彼らは追跡するモデルも改良しています斑点のあるランボ、米国の侵入害虫で、主に「天国の木」として知られる特定の侵入型の木に寄生します。マダラランボは、2014 年以来、ペンシルベニア州と近隣の州の果樹作物に侵入しています。アーモンドやクルミだけでなく、ブドウ、リンゴ、サクランボの作物も攻撃する可能性があります。

研究者らは、気象学者がデータをモデルに組み込んで天気を予測するのと同じように、生態学者も害虫や病原体の蔓延を含む環境事象の予測を改善するためにデータを利用していると述べた。

研究共著者で地理空間分析センターの科学コミュニケーターであるミーガン・スクリップ氏は、「環境条件を予測する生態学分野の動きがある」と語った。「天気を予測できるなら、どこで藻類が発生するか、あるいは特定の時間に特定の地域にどの種が発生するかを予測できるでしょうか?この論文は、害虫や病原菌の蔓延に対してこれを行うことを初めて実証したものの 1 つです。」

この研究「PoPS と友人からの少しの助けを使って侵略を反復的に予測する」は、2021 年 6 月 3 日にジャーナルに掲載されました。 エコロジーと環境のフロンティア。著者はクリス・ジョーンズ、シャノン・ジョーンズ、アンナ・ペトラソワ、ヴァーツラフ・ペトラス、デボン・ゲイドス、ミーガン・スクリップ、竹内友、ケビン・ビグスビー、ロス・メンテマイヤーです。 NSF-NIH 感染症の生態と進化プログラムの一環として米国科学財団、Google Cloud、NVIDIA から資金の一部を提供されました。

元の情報源: WRAL TechWire