I en tid hvor det er mye snakk om en "Mor til alle bomber" og muligheten for en konflikt som involverer atomvåpen, kan en landgruve virke som en gjenstand for konflikter forbi, et våpen som har lite å gjøre med masseødeleggelse.
Og likevel fortsetter den prosaiske enheten å indusere sin egen form for terror rundt om i verden, noen ganger lenge etter at kriger er avsluttet. I 2015 økte antallet mennesker som ble drept eller forkortet av landminer og andre eksplosive rester av krig til 6.461, en økning på 75 prosent, ifølge Landmine Monitor 2016. Det store hoppet var i stor grad relatert til konflikter i Afghanistan, Syria, Libya, Ukraina og Yemen.
Nesten 80 prosent av ofrene var sivile, og nesten 40 prosent var barn.
Siden en internasjonal Mine Ban-traktat trådte i kraft i 1999, har titalls millioner miner til personell blitt ødelagt. Men nesten 110 millioner er fortsatt begravd i åker og skoger, rapporterer Landmine Monitor, som også anslår utgiftene til å fjerne en gruve - en som kan ha kostet så lite som $ 3 å tjene - kan være så høy som $ 1.000.
Når gruver flytter
En så kostbar og metodisk prosess som det er å utvinne miner, er det enda mer utfordrende å finne dem. Pålitelig teknologi har vært treg med å utvikle seg utover den konvensjonelle metalldetektoren, og noen steder er gigantiske rotter fortsatt detekteringsmetoden du velger.
Ingeniører ved det tyske Ruhr-Universität Bochum og tekniske universitetet Ilmenau gjør fremskritt med å utvikle en bakkegjennomtrengende radarteknologi, med målet om en dag å implementere den gjennom en håndholdt enhet. Å bygge en prototype kan imidlertid ta flere år.
I Israel har forskere ved det hebraiske universitetet i Jerusalem tatt en helt annen tilnærming - de er avhengige av genetisk konstruerte bakterier for å gjøre jobben. I en studie som nylig ble publisert i Nature Biotechnology, rapporterte forskerteamet at de var i stand til å lage mikrober som produserer lysstoffmolekyler når de kommer i kontakt med damper som lekker fra den eksplosive komponenten i gruver.
Sammen med næringsstoffer og vann ble de konstruerte E. coli-bakteriene innkapslet i polymerperler bare tre millimeter i diameter. Perlene ble spredt over et prøvefelt der sprengstoff ble gravlagt. 24 timer senere, ved hjelp av et laserskanningssystem, klarte forskerne å finne gruvene basert på hvor jorden glødet.
"Når du først vet hvor en gruve er, er det ikke så vanskelig å nøytralisere den, " sier Aharon Agranat, som hadde tilsyn med utformingen og konstruksjonen av det eksterne skanningssystemet. “Problemet er å vite hvor det er. Ting som værforhold og gjørmeskred kan føre til at miner flytter seg opp gjennom årene. De er ikke alltid på samme sted som der de først ble begravet. ”
Disse lysende mikrobielle perler demonstrerer det fluorescerende signalet som produseres av bakteriene. (Hebraisk universitet) I det han beskriver som "typisk flerfaglig forskning", jobbet Agranat, en anvendt fysiker, nært med Shimshon Belkin, en mikrobiolog som skapte bakteriesensorene, og Amos Nussinovitch, en biokjemiker som innkapslet mikrober i polymerperlene. De lastet rundt 100 000 dampdetekterende celler inne i hver perle. Laseren i Agranats deteksjonssystem var i stand til å lokalisere eksplosivene mens den var montert på en vogn omtrent 70 meter unna.
Fordelen med fluorescens er at vi bare kan få laseren til å oppdage det lyset, forklarer han, "og ikke noe lys som reflekteres fra bakken, eller fra månen eller fra lys i nærheten. Det lyset reagerer ikke på laserstrålen vår. Så vi kan jobbe utendørs. Dette viste seg å være veldig effektivt. ”
Tar på seg utfordringer
Deres forskning på dette tidspunktet erkjenner Agranat, er på bevis-av-konseptstadiet. De har vist at prosessen deres kan fungere, men begge erkjenner at det er utfordringer de fremdeles må overvinne før den kan brukes mye.
Belkin sier de må gjøre sensorbakteriene enda mer følsomme og stabile, og må øke skannehastigheten for å takle store områder som inneholder landminer.
"Det er mange forutsetninger som er involvert i suksessen med denne metodikken, " bemerker Agranat. "For det første er det gitt at dampene som frigjøres av gruven vil nå overflaten, eller at nok vil nå overflaten til at den kan oppdages?"
Det er andre spørsmål. "Vi trenger å vite hva som skjer i forskjellige minefelt, " sier Agranat. "Måten de er i bakken på, varierer fra sted til sted, klimaforholdene er forskjellige, jordtypen er forskjellig, typen gruver er forskjellig.
"Det som må gjøres nå, er å se hvor effektivt dette kommer til å være i alle de forskjellige situasjonene."
Dette er det laserbaserte skanningssystemet som brukes til å lokalisere nedgravde landminer. (Hebraisk universitet) En utfordring til er å kunne krympe størrelsen på skanneutstyret slik at det kan bæres av et lett ubemannet fly eller en drone, slik at større områder kan kartlegges.
Men de fortsetter å gjøre fremskritt. Nå sier de at de kan oppdage eksplosiver bare tre timer etter at de bakteriefylte perlene er spredt utover et felt. De programmerer også bakteriene for å ha en begrenset levetid for å lette bekymringene rundt introduksjon av genmanipulerte mikrober i miljøet.
Mer forskning må absolutt gjøres, men Agranat blir oppmuntret av resultatene så langt.
"Så vidt jeg vet, er dette det første tilfellet med fjernmåling av nedgravde landminer, " sier han. - De fleste spørsmålene dreier seg om kostnadseffektivitet. Men det er ingen showstopper vi kan vise til. ”
