새로운 NCSU 시뮬레이션 도구는 농작물, 숲에 대한 해충, 질병 공격을 퇴치하는 데 도움이 될 수 있습니다.

2021년 6월 4일

로라 올레니아츠

노스캐롤라이나 주립대학교 연구진은 해충과 질병이 언제 어디서 농작물이나 숲을 공격할지 예측하고 이를 억제하기 위해 살충제나 기타 관리 전략을 언제 적용해야 하는지 테스트하는 컴퓨터 시뮬레이션 도구를 개발했습니다.

"그것은 시간, 돈, 노력을 들이기 전에 무언가가 어떻게 작동하는지 테스트하기 위해 실험할 여러 다른 지구를 갖는 것과 같습니다."라고 연구의 주요 저자는 말했습니다. 크리스 존스, 노스캐롤라이나 주립대학교 연구학자 지리공간 분석 센터.

일지에서 생태학과 환경의 개척지, 연구원 보고됨 해충 또는 병원체 확산 예측 플랫폼을 위해 "PoPS"라고 불리는 도구를 개발하고 테스트하려는 노력에 대해 설명합니다. 다음과 같은 작업을 수행합니다. 미국 농무부의 동식물 건강 검사 서비스, 그들은 위치에 관계없이 모든 유형의 질병이나 병원체를 예측할 수 있는 도구를 만들었습니다.

이들의 컴퓨터 모델링 시스템은 특정 질병이나 해충의 확산에 적합한 기후 조건에 대한 정보를 사례가 기록된 위치, 병원체나 해충의 번식률 및 환경에서 이동하는 방식에 대한 데이터와 결합하여 작동합니다. 시간이 지남에 따라 천연 자원 관리자가 현장에서 수집한 데이터를 추가함에 따라 모델이 개선됩니다. 새로운 데이터에 대한 이러한 반복적인 피드백은 예측 시스템이 향후 확산을 더 잘 예측하는 데 도움이 된다고 연구진은 말했습니다.

Jones는 "우리는 질병 역학 및 관리, 그리고 관리 결정이 향후 확산에 어떤 영향을 미칠지 알아보기 위해 비기술적인 사용자의 손에 넣을 수 있는 도구를 보유하고 있습니다"라고 말했습니다.

해충 및 작물 질병 통제를 담당하는 주 및 연방 기관이 작물, 나무 및 기타 중요한 천연 자원에 대한 위협이 증가함에 따라 이 도구가 필요합니다. 이러한 해충은 산림과 생태계의 식량 공급과 생물 다양성을 위협합니다.

존스는 “가장 큰 문제는 새로 유입되는 해충과 병원균의 수가 엄청나게 많다는 것”이라고 말했다. “해충 관리를 담당하는 주 및 연방 기관은 점점 늘어나는 해충에 지출하기 위해 예산이 점점 줄어들고 있습니다. 그들은 그 돈을 가능한 한 현명하게 쓰는 방법을 알아내야 합니다.”

이미 연구자들은 PoPS를 사용하여 8가지 새로운 해충 및 질병의 확산을 추적해 왔습니다. 연구에서 그들은 추적을 위해 모델을 연마하는 방법을 설명했습니다. 갑작스런 참나무 죽음, 1990년대 이후 캘리포니아에서 수백만 그루의 나무를 죽인 질병입니다. 새롭고 더욱 공격적인 이 질병의 변종이 오레곤에서 발견되었습니다.

또한 추적할 수 있는 모델을 개선하고 있습니다. 더럽혀진 등불, "천국의 나무"로 알려진 특정 침입 유형의 나무에 주로 감염되는 미국의 침입 해충입니다. 점박이등파리는 2014년부터 펜실베니아와 인근 주에서 과일 작물을 감염시켜 왔습니다. 포도, 사과, 체리 작물은 물론 아몬드와 호두도 공격할 수 있습니다.

연구원들은 기상학자들이 날씨를 예측하기 위해 모델에 데이터를 통합하는 것처럼 생태학자들도 데이터를 사용하여 해충이나 병원체 확산을 포함한 환경 사건 예측을 개선하고 있다고 말했습니다.

지리공간 분석 센터(Center for Geospatial Analytics)의 공동 저자이자 과학 커뮤니케이터인 Megan Skrip은 “생태학에서는 환경 조건을 예측하려는 움직임이 있습니다.”라고 말했습니다. “날씨를 예측할 수 있다면 어디에 녹조가 피어날지, 특정 시간에 특정 지역에 어떤 종이 있을지 예측할 수 있을까요? 이 논문은 해충과 병원균의 확산을 위해 이를 수행하는 최초의 시연 중 하나입니다.”

"PoPS와 친구들의 작은 도움을 통한 반복적 침입 예측"이라는 연구는 2021년 6월 3일 저널에 게재되었습니다. 생태학과 환경의 개척지. 이 책은 Chris Jones, Shannon Jones, Anna Petrasova, Vaclav Petras, Devon Gaydos, Megan Skrip, Yu Takeuchi, Kevin Bigsby 및 Ross Meentemeyer가 저술했습니다. NSF-NIH 생태학 및 전염병 진화 프로그램의 일환으로 국립과학재단(National Science Foundation)과 Google Cloud 및 NVIDIA에서 부분적으로 자금을 지원받았습니다.

원본 출처: WRAL TechWire