本杰明·霍尔顿(Benjamin Z. Houlton):投资农业，打造气候适应性强的未来

今年10月,本杰明z Houlton开始作为新罗纳德P.林奇院长的五年期作者：王莹，康奈尔大学农业与生命科学学院学报（自然科学版）JOURNAL。他还被任命为生态和进化生物和全球发展部门的教授。在科学界，他在国际上认识到他对生态系统流程的研究，并制定推动可持续农业和能源生产的合作。

然而，他与纽约北部的关系可以追溯到上世纪90年代末的研究生院。

霍尔顿在雪城大学获得环境工程科学硕士学位。之后，他开始在康奈尔大学攻读博士学位，与生态学和进化生物学教授拉斯·赫丁(Lars Hedin)共事。两个月后，赫丁在普林斯顿大学找到了一份工作，霍尔顿跟随他。

“这个项目真的很吸引人，”霍尔顿说。“Lars探索的是这些基本的生态系统，自然的复杂性和生物地球化学循环，这也是我的研究领域最终的结果。”

他们的研究将它们带到了MT斜坡上的本土生态系统。Haleakala - 盾牌火山，占夏威夷毛伊岛的75％以上。在两英里的跨度，气候自然而然地从每年降雨量的降雨量达到每年近25英尺 - 产生世界上最壮观的雨凉阴影之一。这是学习变化程度如何影响热带森林中循环碳和其他营养素的理想场所。

霍尔顿注意到，氮在这些复杂的相互作用中起着关键作用。他说,“几十年来，科学家们在许多不同的生态系统中观察到了一系列令人信服的模式。”

霍尔顿说:“事实证明，生活在土壤中的细菌和它们产生氮气的方式在原子质量比中留下了很少的指纹。”

氮同位素之间的那些微小的相互作用导致全球范围模式，Houlton设计了一个数学框架来分析这些动态。

“通过这个真正基础的发现，我与学生和博士后合作的项目创造了一个新的基准工具，来计算氮对全球气候系统的实质性影响，”他说。“这现在已经影响了政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change)使用的模型。”

在哈尔顿在加利福尼亚州生活10年后，哈尔顿居住在​​2015年的自然气候变化，自2007年以来一直在UC戴维斯工作。

哈尔顿彻底破解了一个气候规范，决定破译另一个。

作为一个关键的生活成分，他说，了解植被提供多少氮气对世界生态系统可以吸收多少二氧化碳的影响。

多年来，科学家们一直在测量土壤微生物和雨水在不同森林生态系统中所捕获的氮。当他们统计这些数字时，他们意识到在这些地区积累的氮远远超过了仅用大气氮来解释的量。

Houlton的团队在加利福尼亚州的北部克拉姆斯山推动了若干丢弃的理论：在风化时，沉积岩中的氮气浸出。它们从针叶树林中采集了土壤样本，该森林具有沉积和火油袋的隔离部分。后来分析表明，层状沉积岩上方的土壤含有50％的氮比火山火岩。

该发现将Houlton的研究生送入了他的办公室。这一发现不仅在缺少氮气的神秘处提供了一个关键的线索，但这也意味着这些环境中的植物在他们的处置方面有更多的燃料，以帮助加工大气中的剩余碳。

为了看看这种现象可能是多么普遍，他们在接下来的几年里汇编了来自世界各地的数据集，在2018年在杂志中释放了他们的研究结果。

结果震惊了科学界:植物实际上可以获得25%的氮来自岩石风化。

再一次，Houlton帮助重写了描述地球碳循环和气候变化的全球模型。

了解人类与环境的关系长期以来一直是哈尔顿研究的动机因素。在威斯康星州东南部的成长，跨越跨越市密尔沃基郊区和周围农田之间的农村城市划分，他总是知道这两个系统密切地交织道。

“在威斯康辛州，你在这种固有的农业精神中长大，”他说。“农民不仅在种植食物，他们也在创造文化。他们是土地的管理者。”

他在他的伟大阿姨和叔叔的奶牛场度过了时间，并在中学的当地乳制品志愿者。他的农业家庭遗产跨越乳制品，家禽，粮食和饲料商品，仍然包括堪萨斯州剩余的家庭乳制品农场。哈尔顿说：“我喜欢说，如果你摇动我的家谱，乳制的农民脱离了每个分支机构。”

他的祖父和祖父都在奶牛场长大。他的祖父杰里·霍尔顿(Jerry Houlton)只上过8年级，在最终定居在威斯康星州黑河瀑布市(Black River Falls)之前，他曾在俄亥俄州经营过一家大型乳品公司。在那里，霍尔顿的父亲从小就经营家禽生意，而杰里则经营谷物和饲料分销。

霍尔顿说:“农业真的是我的DNA里的一部分，代代相传。它让我深深感激农业为社会所做的一切。”

现在正在进行堕落的收获，Houlton的研究团队正在返回加利福尼亚州中央山谷的鲍兹农业公司管理的田地。他们将衡量14英亩玉米和苜蓿吸收的产量的变化和去年的岩石尘埃修正。

作为加利福尼亚州Los Banos附近的第六代农业操作，鲍尔斯家族一直在为土地提供160多年。他们种植来自西红柿和辣椒的农作物，杏仁，甜瓜和棉花。

鲍尔斯农业公司的执行副总裁德里克·阿泽维多(Derek Azevedo)说，“我喜欢本的方法，因为它不仅仅是一次试验可能会奏效。”“这是一种简单、实用、可扩展的应用，可以为环境、投资者和农场带来价值。”

鲍尔斯参与了其他几个其他可持续发展伙伴关系 - 致力于改善粉丝师栖息地和增强鸟类移走走廊，以及投资可再生能源，水资源保护和土壤卫生项目。

阿泽维多说:“农民们不只是‘喷洒农药，然后祈祷’。”“农业是一个以科学为基础的职业，在我们的活动中有很多基于事实的决策。”

但这种特殊的合作关系是霍尔顿在推出耕地创新中心(WLIC)。2018年，他从加州战略增长委员会(Strategic Growth Council)获得500万美元，用于建设该项目。该项目通过约翰·缪尔环境研究所(John Muir Institute of the Environment)运作，该研究所是加州气候变化解决方案合作组织(California Collaborative for Climate Change Solutions)和更广泛的加州大学(University of California)系统的一个产品。

WLIC的目标是通过与大学研究人员、州机构、工业、农民、牧场主和印第安部落的合作，促进农业土地上的碳封存工作。

“我们在加州有很多特殊作物——超过400种商品，”美国农业部加州气候中心主任、缪尔研究所研究员Steven Ostoja说。“我们正在研究修正案如何帮助我们把碳从大气中提取出来，进入土壤，这样我们就可以尝试实现碳中性目标。”

这不仅是一个巨大的项目，也是一个开创性的项目，Ostoja说。他们希望扩大最有希望的做法，找到方法让它们适应更广泛的作物、生态系统和土地管理操作。

在Cals，Houlton将保留他作为WLIC的主要调查员的角色，并计划映射海岸到海岸合作的机会。

长期承诺对建筑和保持 - 人民的信任至关重要，贝丝罗斯米德尔顿说。她是美国UC戴维斯本土学习部的教授和主席，并在穆尔研究所的一个家庭教堂，在那里她也带来了环境司法项目。

“随着工作的土地创新中心，我们很早就坐下来思考我们如何从以前从事这种类型的工作的社区，”米德尔顿说。“与部落合作真正需要很多信任建设，因为部落和大学之间的历史关系和提取研究。”

霍尔顿和米德尔顿在与跨部落农业委员会会面后，与圣迭戈县Luiseño印第安人的波马部落取得了联系。鲍马一家经营着一项成功的农业业务，种植了160英亩的牛油果和柑橘，以及40英亩的免耕橄榄园。他们也是加州唯一一个获得加州食品和农业部碳封存拨款的部落。

米德尔顿说，“本们非常愿意提出意义上的方式，让他们从事该项目，这仍然展望。”

从这些解决方案的根源到管理它们的系统，Houlton一直在思考不仅仅是气候变化的方式，也是2050年喂养10亿人的挑战。

“我们需要为桌面带来研发，以确保我们能够完善研究，从那里获得知识，并以对我们的农民和牧场主的经济上可行的方式实现这一知识，”他说。“我们必须让康奈尔通过相互交流创新和完善知识。”

在加利福尼亚州的UC Davis，Houlton成功推出了大学一个气候倡议2018年，这项战略计划要求跨校园碳农业联盟，优先考虑研究解决方案和社区外展，以实现负面排放。

米德尔顿是该倡议的积极参与者，他说:“这是一个很棒的愿景，让来自多个学科和不同视角的人参与到应对气候变化的工作中来。”“能够和Ben坐下来，看到他对这个项目跨学科性质的投入，真的很鼓舞我。”

现在在纽约州的土地赠款机构，Houlton希望种植种子更具创新的合作。

“农业是21世纪最重要的产业”，“哈尔顿说。“没有做好行业，以解决全球碳问题而不是农业。”

“如果你想到气候变化的范围，这是一个非常令人生畏的问题，”Ostoja说。“但是Ben理解，即使有了欠发达国家的局限性，也有很大的机会。他寻找那些Win-wins - 发现周围的银色衬里往往似乎是一个非常暗的云。“

在过去的四年里，Ostoja看到了Houlton进入了与各种利益相关者相同的对话，并出现了新的策略和新的支持。哈尔顿，他指出，很少有人非常适合解决这些复杂的问题。

“现在，作为农业学院的院长，我对纽约州农业有责任，”哈尔顿在一个采访David Fisher“纽约农场局总统”84。“有责任考虑如何让新的科学和研究表格，让农民的生活更好，我们如何了解你的真正问题是这样我们可以打破障碍。”

Houlton表示，一项额外的挑战，正在增加农业和环境界工作的人民的多样性。

“这意味着让颜色人民积极参与可持续发展，环境和农业的职业生涯。纽约可以在那个地区真正领导，我相信，并且CAL可以保持建立多元化的机会，“他说。“目标是每个人都进入。”

他补充说，CALS非常适合开创性的专用科学，并为纽约州和世界各地的人们提供改变生活的解决方案。通过合作康奈尔大学合作推广哈尔顿表示，与农村和城市社区的农民，以及鼓舞人心的利益相关者支持创新，为投资建立更好的社会的新方法。

而且一旦更多的人认识到农业是解决方案的一部分——保护生物多样性、粮食安全、农业稳定和气候适应能力的防线——他们就更容易支持CALS提出的解决方案。

“我们必须将农业视为为环境制度的一部分，为社会产生食物和许多其他商品和服务，”哈尔顿说。“食品安全。这就是我们承受粗暴化的能力，以承受气候变化，以承受对经济的所有影响。这是持有我们社会在一起的终极面料。“

这篇文章的一个版本出现在康奈尔编年史。

标题图片：Houlton（左）和尼娜·宾厄姆，在UC戴维斯的博士后研究员，看看2019年10月在Bowles Farm上应用的岩石尘埃修正。照片：Maya Almaraz。

Jana Wiegand是农业和生命科学学院的编辑内容经理。