気候変動と戦うための測量技術を提供するYard Stick

今回は「気候変動と戦うための測量技術を提供するYard Stick」についてご紹介します。

関連ワード （Yard Stick、二酸化炭素、気候変動、農業等） についても参考にしながら、ぜひ本記事について議論していってくださいね。

本記事は、TechCrunch様で掲載されている内容を参考にしておりますので、より詳しく内容を知りたい方は、ページ下の元記事リンクより参照ください。

著者のJesse Klein（ジェシー・クライン）氏は科学、アウトドア、ビジネス分野のジャーナリスト。New Scientist、GreenBiz、The New York Times、WIREDに執筆している。ベイエリアのスタートアップで働いていたこともあり、明日のビジネスが直面する喫緊の課題に精通している。

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世界の気候変動問題を解決する鍵は、我々の足の下にあるかも知れない。土壌には、大気の3倍以上もの炭素吸収能力がある。だが地球上の土壌のおよそ45パーセントが農業に使われており、その農地のほとんどで、持続性のない土地管理慣習により最大30パーセントもの炭素が放出されている。

農地を、盛んに炭素を吸収できる場所に変えるには、農家は耕うんの削減、計画的な被覆作物の導入、輪作の拡大、生物多様性の強化といった再生可能な農業実践法に切り替え、炭素吸収力を管理できるようにする必要がある。とはいえ、計測ができなければ、何事も適切に管理することはできない。そこでYard Stick（ヤード・スティック）の出番となる。

「土壌炭素隔離は、大変に有効な炭素除去技術になり得ます」とYard StickのCEO、Chris Tolles（クリス・トールズ）氏はいう。「ただし、それを測定できる本当に高度な科学とテクノロジーがあればの話です」

再生可能な農業を定量化するのは難しい。土壌中の炭素量の測定も例外ではない。昔ながらの乾式燃焼法は大変な労力を要する。研究者たちは何エーカーもの土地を歩き回りながら土壌サンプルを掘り出し、遠く離れた研究室にそれを郵送する。研究室では、その土を燃やして炭素量を計る。

「見てのとおりの理由から、規模を拡大できません」とトールズ氏。「そうしたボトルネックをなくしてくれる測定技術が必要なのです」。

Yard Stickは、その提供者になりたいと考えている。同社の製品は、片手で扱える土壌用プローブで、その場で炭素量を計ることができる。マサチューセッツを拠点とするこのスタートアップは、米国エネルギー省のエネルギー高等研究計画局からの助成金325万ドル（約3億4400万円）を元手に非営利団体Soil Health Institute（土壌健康研究所）によって創設された。この助成金は、社会性のある技術的ソリューションの市場投入を特に目的としている。

Soil Health Instituteの最高科学責任者Christine Morgan（クリスティン・モーガン）博士、工学および電気エンジニアで炭素除去スタートアップCharm Industrial（チャーム・インダストリアル）の創設者であり元CTOのKevin Meissner（ケビン・マイスナー）氏、ネブラスカ大学助教授のYufeng Ge（ユーフェン・ジー）氏、シドニー大学のAlex McBratney（アレックス・マクブラットニー）氏という4人の土壌専門家がそれぞれの研究と専門知識を合わせて、スペクトル解析、抵抗センサー、機械学習、農業統計を活用し、その場で土壌の炭素量を測定し計算できるプローブを開発した。トールズ氏はこの製品を学界と商業市場に紹介する役割を担っている。

プローブはハンドドリルに装着して使用する。先端に取りつけられたカメラは、可視近赤外分光法を使って有機炭素から反射する特定の光の波長を捕らえられるよう調整されている。抵抗センサーは、地面にプローブをにねじ込む際にかかった力から土壌の密度を割り出す。この2つのインプットに、いくつか複雑なアルゴリズムと統計分析を加えることで、Yard Stickは土中の炭素量を、サンプルを掘り出すこともなく、それを研究所に送るという面倒もなく測定できる。

画像クレジット：Yard Stick

「1つ、サンプルをずっと早く採取できる。2つ、コストは劇的に低い」とトールズ氏。「そしてそれが意味するものが3つ目。私たちのテクノロジーは非常に安価で簡単で、サンプリング密度を劇的に高められるため、炭素貯蔵量のより正確な計測が可能になります」。

Yard Stickは現在、大手食品企業数社と協力して、米国中の農場で再生可能な農業の試験プログラムを実施している。Yard Stickは、農家に直接製品を販売する予定はなく、こうした企業のようなプロジェクト開発業者と提携している。それらのコネクションを利用して、Yard Stickは従来の王道であった土壌の炭素量測定法と同等の信頼性があることを実証し、そのコネクションを通じて農家に製品とサービスを販売したいと考えている。ハードウェアそのものではなく、データ測定サービスを販売するというのが同社の方針だ。

「分光計を所有したいという顧客はいません」とトールズ氏。「めちゃくちゃシンプルなものを作ったとしても、それで何をすればいいのか、わからないでしょう」。

Yard Stickでは人員を派遣して測定を行い、その後、データを意味の通じるかたちにした報告書を、農家やその他利害関係者に送る。料金はエーカーごとに可算される。トールズ氏は、プローブはいずれ、少し訓練するだけで誰にでも使える簡単なものになると予想しているため、従業員の数が律速要因になるとは考えていない。

2022年までに、Yard Stickは、数千台のプローブで20万エーカー（約8万ヘクタール）を測定したいと考えている。

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もっと多くのデータと、同程度に重要な、もっと多くのデータ共有があって、私たちは気候変動を回避する方向へ舵を切ることができる。しかし、データはセンシティブなビジネスであるため、参入が難しい。

「共有を好まない傾向にあるレイターステージの投資家の世界観には、限界があることを認識してほしいのです」とトールズ氏はいう。「そこには実に悲劇的なリスクがあります。情報は大変に価値が高いため、誰もが自分だけのものにしたがります。なので、土壌炭素市場の利益は、ずっと前から情報を独占してきた工業と農業の巨大企業に集中する一方です」。

土壌炭素市場の開放を目指すアーリーステージのスタートアップは、農地ではなく研究所で活動するLaserAg（レーザーアグ）、衛星を使って土壌の健康を遠隔測定するCloudAgronomics（クラウドアグロノミクス）など、他にも数社ある。しかし、Yard Stickの主要なライバルは、炭素貯蓄量の測定も管理もしていないすべての農場だ。トールズ氏によれば、それは全体の99.9パーセントだという。

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画像クレジット：Yard Stick

【原文】

The solution to the world’s climate change problems could be under our feet, as soil has the potential to store more than three times the amount of carbon in the atmosphere But about 45% of the Earth’s soil is used for agriculture, and most farmland has lost up to 30% of its carbon from unsustainable land management practices.

To turn agricultural land into a thriving carbon sink, farmers need to be able to manage it by shifting to regenerative agriculture practices like reducing tillage, planting cover crops and increasing crop rotations and biodiversity. But you can’t manage something until you can measure it, and that’s where Yard Stick comes in. 

“Soil sequestration can be a really powerful carbon removal technology,” said Chris Tolles, CEO of Yard Stick. “But only if we’ve got really high-quality science and technology helping us measure it.”

Quantifying regenerative agriculture is a challenge, and measuring soil carbon is no exception. The traditional method, dry combustion, requires a lot of leg work. Scientists trudge across acres of land digging up soil samples and mail them thousands of miles to a lab where another scientist burns the soil to calculate the carbon. 

“That is not scalable for obvious reasons,” Tolles said. “We need a measurement technology that can release that bottleneck.” 

Yard Stick hopes to be that technology — a hand-held soil probe to measure carbon soil levels onsite. The Massachusetts-based startup was founded out of the Soil Health Institute using a $3.25 million grant from the U.S. Department of Energy’s Advanced Research Projects Agency-Energy program. This funding exists to specifically help pro-social technology solutions come to market.   

Four soil experts — Dr. Christine Morgan, chief scientific officer of the Soil Health Institute; Kevin Meissner, a mechanical/electrical engineer who was previously the co-founder/CTO of carbon removal startup Charm Industrial; associate professor at the University of Nebraska, Yufeng Ge; and Alex McBratney from the University of Sydney — combined their research and expertise to create a probe that uses spectral analysis, resistance sensors, machine learning and agricultural statistics to measure and calculate the amount of carbon in an area of soil. Tolles is tasked with bringing the product out of the academic world and into the commercial market. 

The probe is attached to a hand-held drill. The small camera on its tip is tuned to capture the specific wavelengths reflected off of organic carbon using VisNIR spectrometry. Resistance sensors use the force needed to drill the probe into the ground to calculate the density of the soil. With those two inputs, plus a few complicated algorithms and statistical analyses, Yard Stick can calculate the amount of carbon in the ground without ever digging up a sample and mailing it to a lab to be burned.

Image Credits: Yard Stick

“One, we can take samples way faster. Number two, the cost is dramatically lower,” Tolles said. “And what that means, three, you’ll get a more accurate measurement of your carbon stock because our technology is so much cheaper and easier, that you can dramatically increase your sampling density.”

Yard Stick is currently working with a few large food companies engaged in regenerative agriculture pilot programs with farms across the United States. Yard Stick doesn’t plan to sell directly to farms. Instead, it works with project developers like these companies. Yard Stick is using these connections to verify its probe is as reliable as the traditional gold standard of carbon soil measuring and to introduce its product and service to farmers. Yard Stick plans to sell a data measurement service, not the hardware itself. 

“None of our customers want to own a spectrometer,” Tolles said. “They don’t know what to do with one even if we made it idiot simple.” 

Yard Stick sends its people out to take the measurements and then provides reports to farmers and other stakeholders that put the data in context, charging per acre. At some point Tolles hopes the device will be simple enough that anyone with a bit of training can use the probe so the number of Yard Stick employees isn’t a rate-limiting factor.

By 2022, Yard Stick hopes to be measuring 200,000 acres using a few thousand probes.

With more data and just as importantly more data sharing, we can begin to turn the ship around on climate change. But data is a sensitive business to be in. 

“We want to acknowledge the limitations of late-stage capitalist worldviews, which don’t often incentivize sharing,” Tolles said. “There’s a real tragic risk here that the information is so valuable that everybody wants to keep it to themselves and the benefits of soil carbon marketplaces only accrue to the same giant industrial agricultural corporations that have had it for so long.”

A few other early-stage companies are also trying to bust open the market for soil carbon, including LaserAg , which works in laboratories instead of in the fields, and CloudAgronomics , which uses satellites for remote measurement of soil health. But Yard Stick’s main competitor is every farm out there that isn’t measuring and managing their carbon stores, which, according to Tolles, is 99.9% of farms.

“Our mission is to avoid catastrophic climate change,” Tolles said. “So I think we’re inclined to be very pro-competitor.” 

（文：ゲストライター、翻訳：金井哲夫）

農業 - Wikipedia

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新・農業人ポータル：農林水産省 - maff.go.jp

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農業とは - コトバンク

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