Investigations on site-specific weed management for a decision support system for patch spraying

During the past five years, powerful sensor technologies have been developed which are capable of classifying weed species in digital images based on shape features and which allow assessing weed seedling distributions automatically in arable crops. Classification algorithms have been computed based on shape features to differentiate between the most abundant weed species in winter wheat, winter barley, maize and sugar beet. Those cameras were used in combination with GPS and GIS-technologies to create weed distribution maps or they can be mounted in front of a sprayer to detect and spray weed patches in real-time. It has been shown in previous studies that patch spraying, based on weed distribution maps and simple decision rules for herbicide application significantly reduces the amount of herbicides needed. Therefore, site-specific weed management practices have economic and ecological benefits by reducing the amount of herbicides applied. It has further been shown that populations of Galium aparine and Alopecurus myosuroides did not significantly change in location and size when site-specific weed control methods were applied over a period of 8 years. However, precise decision rules for site-specific weed management are still lacking. The objectives of this study were to derive and verify decision rules for site-specific weed management in winter annuals grains and maize. This study includes three work packages: In the first work package, weed species were grouped into three classes based on their competitive ability and sensitivity to herbicides. The first group contained annual grasses, the second group annual dicotyledons and the third group perennial weed species. Weed distribution maps were created for all groups of weed species in winter wheat, winter barley, maize and sugar beets. It was then analysed at which locations in the field weed control measures were warranted and which herbicides and combinations of herbicides were required. Weed control measures were realized with a multiple tank sprayer and spatial and temporal stability of weed patches was assessed in the following year. In the second work package, a so-called Precision Experimental Design using Precision Farming technologies and Geographic Information System, was applied in maize, winter barley and winter wheat to determine the effects of each weed species group, soil variability and herbicide application on grain yield separately. Data of these experiments were used to calculate yield loss functions for individual weed species. In the third work package, the structure of a decision support system for site-specific weed control was created including yield loss function and dose-response curves for the most relevant weed species in winter wheat and maize. The results of the three work package can be summarized as followed: All weed species and weed classes were distributed heterogeneously within the fields with densities ranging from 0 to more than 200 plants m-2. Patch spraying resulted in 30-40% herbicide saving when a tank mixtures of all herbicides needed was applied. Savings of 77% were achieved when a three tank sprayer was used to apply each herbicide at different locations. For the Precision Experimental Design, a linear mixed model with spatial correlation structure has been modified and fitted to the data. It was found that competition of E. crus-galli resulted in significant yield losses of 0.027 t ha-1 plant m-2 in maize and G. aparine in 0.034 t ha-1 plant m-2 yield loss in winter wheat. However, herbicides against grasses and annual dicotyledons also reduced grain yield by approximately 0.3 t ha-1, which again underlines the necessity to save herbicides at location where no or only few weed species are present. ?HPS Online? describes a possible structure of a decision support system for patch spraying. The combination of yield loss functions for the most abundant weed species/group of species with dose response curves for the most relevant herbicides to control these species allowed determining the most economic weed control strategy at each location in the field. It is recommended to include weather conditions or historical data of the fields, if available, such as maps of perennial weed species to optimize weed control decisions. In conclusion of the results, precision weed management offers a great potential for herbicide savings in arable crops. It requires the combination of automatic sensor technology for weed detection, a decision support system for weed control and application technology to vary the herbicide mixture in real-time.Während der letzten fünf Jahre wurden effektive Sensorsysteme entwickelt, die in der Lage sind, Unkrautarten in Digitalbildern zu klassifizieren. Klassifikationsalgorithmen, die auf Formparametern basieren wurden errechnet, so daß die wichtigsten und häufigsten Unkräuter und Ungräser in Winterweizen, Wintergerste, Mais und Zuckerrüben voneinander unterschieden werden können. Solche Sensorsysteme wurden in Kombination mit GPS und GIS- Techniken genutzt, um Unkrautverteilungskarten zu erstellen. Werden sie vor ein Spritzgestänge montiert, würden sie sich eignen, um Unkrautnester in Echtzeit zu erkennen und zu bekämpfen. Vorangegangene Studien haben gezeigt, dass eine teilflächenspezifische Herbizidapplikation mit einfachen Entscheidungsregeln zu einer signifikanten Reduktion des Herbizidaufwandes geführt hat und somit einen ökonomischen sowie ökologischen Nutzen mit sich bringt. Präzise und angepasste Entscheidungsregeln für die teilflächenspezifische Herbizidapplikation gibt es bisher jedoch noch nicht. Die Aufgabenstellung dieser Arbeit war es, Entscheidungsregeln für die teilflächenspezifische Herbizidapplikation in Wintergetreide und Mais zu entwickeln. Die Arbeit setzt sich aus drei Hauptarbeitsschritten zusammen: Im ersten Arbeitsschritt wurden Unkräuter entsprechend ihrer Sensitivität gegenüber Herbiziden und Konkurrenzkraft in drei Klassen unterteilt. Die erste Klasse setzte sich aus einjährigen Ungräsern, die zweite aus einjährigen Unkräutern und die dritte Klasse aus perennierenden Unkrautarten zusammen. Für alle Unkrautklassen wurden in Winterweizen und Mais Unkrautverteilungskarten erstellt. Dann wurde ermittelt, an welchen Teilflächen Unkrautkontrollmaßnahmen erforderlich sind und welche Einzelwirkstoffe oder Herbizidmischungen für deren Bekämpfung benötigt werden. Die Herbizidapplikation wurde mit der Rau Cerberus Dreikammerspritze durchgeführt. Die zeitliche und räumliche Stabilität der Unkrautnester wurde in den Folgejahren anhand von Bonituren bestimmt. Im zweiten Arbeitsschritt erfolgte die Entwicklung des so genannten Precision Experimental Designs, mit dem durch den Einsatz von Precision Farming Techniken und Geoinformationssystemen in Mais, Wintergerste und Winterweizen Versuche durchgeführt wurden. Das Ziel war es, Ertragseffekte von Unkrautklassen, Bodenvariabilität und Herbizidapplikation getrennt voneinander darzustellen. Ergebnisse dieser Versuche wurden dann benutzt, um Ertragsverlustfunktionen für die einzelnen Unkrautklassen zu bestimmen. Im dritten Arbeitsschritt wurde die Grundstruktur eines Entscheidungssystems für eine teilflächenspezifische Herbizidapplikation entwickelt. Dieses System beinhaltet Ertragsverlustfunktionen sowie Dosis ? Wirkungs ? Kurven für die wichtigsten Unkrautklassen in Wintergetreide und Mais. Die Ergebnisse dieser drei Arbeitsschritte können wie folgt zusammengefasst werden: Alle Unkrautarten und Unkrautklassen waren innerhalb der Flächen heterogen verteilt und traten in einer Dichte zwischen null bis über 200 Pflanzen m-2 auf. Die teilflächenspezifische Herbizidapplikation einer Tankmischung führte in Weizen zu einer durchschnittlichen Herbizideinsparung von 37 %. Anhand der mit der Dreikammerspritze durchgeführten teilflächenspezifischen Applikation von Einzelwirkstoffen konnten Herbizideinsparungen von durchschnittlich 70% erzielt werden. Für die Auswertung der im ?Precisoin Experimental Design? ermittelten Daten wurde ein gemischt lineares Modell mit räumlicher Korrelationsstruktur abgeändert und an die Daten angepasst. Es konnte gezeigt werden, dass die von E. crus-galli in Mais verursachte Konkurrenz zu einem signifikanten Ertragsverlust von 0.027 t ha-1 und Pflanze m-2 geführt hat. In Weizen verursachte eine einzelne G. aparine- Pflanze m-2 einen Ertragsverlust von 0.034 t ha-1. Jedoch auch die Herbizide zur Kontrolle von Ungräsern und Unkräutern führten tendenziell zu einer Ertragsreduktion von etwa 0.3 t ha-1. Dies unterstreicht die Notwendigkeit, an Teilflächen mit geringem Unkraut- bzw. Ungrasbesatz, die Herbizidapplikation zu reduzieren oder einzustellen. ?HPS Online? zeigt eine mögliche Grundstruktur für ein Entscheidungssystem zur teilflächenspezifischen Herbizidapplikation im online Verfahren. Die Kombination von Ertragsverlustfunktionen der am häufigsten vorkommenden Unkräuter bzw. Unkrautklassen mit Dosis ? Wirkungs ? Kurven der wichtigsten Herbizide für deren Kontrolle, ermöglicht es, die für die jeweilige Teilfläche ökonomisch optimierte Unkrautkontrollstrategie zu bestimmen. Um die Applikationsentscheidung zu optimieren ist vorgesehen, sofern verfügbar, historische Informationen zur Unkrautverteilung wie zum Beispiel Verteilungskarten perennierender Unkrautarten sowie aktuelle Witterungsbedingungen in das Entscheidungssystem miteinzubeziehen

Alterations in lysosomal enzymes of the proximal tubule in gentamicin nephrotoxicity

Alterations in lysosomal enzymes of the proximal tubule in gentamicin nephrotoxicity. Gentamicin accumulates in proximal tubule lysosomes, increases their number, and changes their structure. An important lysosomal function is degradation of intracellular proteins. To evaluate the effect of gentamicin on this lysosomal function, we measured the activity of the key lysosomal proteinases, cathepsin B and L, in microdissected S1, S2, and S3 segments of rat proximal tubules by means of a fluorometric microassay. The cathepsin activities were decreased in S1 and S2 following one and four gentamicin injections of 100 mg/kg body weight. The lysosomal enzyme, acid phosphatase, was also measured and was not decreased by gentamicin. The urine excretion of cathepsins B and L was decreased after gentamicin. This excludes an increase in urinary loss of cathepsins as the cause of decreased tubule activity. Structural changes of the lysosomes per se were excluded as the factor responsible for the reduced cathepsin activity by demonstrating increased cathepsin B and L activity in proximal tubule segments from rats injected with dextran, since dextran induces an increase in number and size of proximal tubule lysosomes. In vitro incubation of urine and tubule segments with gentamicin demonstrated a concentration-dependent reversible inhibition of cathepsin B and L. We conclude that gentamicin per se decreased cathepsin B and L activities in proximal tubule segments as early as 24 hours following one injection due to either enzyme inhibition or reduced generation of active intralysosomal cathepsin B and L. Gentamicin may, therefore, reduce renal protein catabolism by decreasing the activity of the key proteolytic enzymes, cathepsin B and L. Since cathepsin B and L are proteolytic activators of other lysosomal enzymes, their reduced activity may also decrease the activities of other lysosomal enzymes

The effect and dynamics of weed competition on maize in Germany and Benin

Four field experiments were carried out in maize at one location in Southern Germany (2009 and 2010) and at two locations in West Atacora, Benin (2010), to determine and compare the effect and dynamics of weed competition under two different environments. Further aims were to determine the critical period for weed control in Benin to provide recommendations to farmers on weed control strategies. Weeds were removed at different crop growth stages of the crop: Emergence, 4-, 8-, 10-leaf stage and flowering and maize plots were kept weed-free until harvest. In Benin, weeds were additionally removed until the aforementioned growth stages and then allowed to reemerge until harvest. Crop growth parameters and weed biomass were monitored over the whole growing season. Dry grain yield was recorded at harvest. Logistic and Gompertz equations were used to determine the critical period for weed control. The four main weeds in Germany were the dicotyledonous species Chenopodium album, Galium aparine, Stellaria media and Capsella bursa-pastoris. In Benin, the two grasses Setaria pumila and Bulbostylis hispidula and the two dicotyledonous weeds Stachytarpheta indica and Mitracarpus villosus prevailed. For all sites, the main weeds were primarily annual species. In Germany, grain yield levels without weed competition ranged from 8.5 to 10.3 t/ha; in Benin the average yield was considerably lower (3.4 t/ha). As expected, yield loss increased significantly with duration of weed competition and yield losses were highest in the control amounting to 49–86 % (Germany) and 38–58 % (Benin). For Benin, the results confirmed that weeds have to be controlled from about the 4-leaf stage until almost flowering to reduce yield loss below 20 %. As weed control is mainly done by hand, this is difficult to achieve due to the shortage of family labor and the high costs of hired labor. Keywords: Critical period for weed control, crop-weed interaction, Gompertz curve, logistic curve, non-linear regression, yield lossWirkung und Dynamik der Unkrautkonkurrenz auf Mais in Deutschland und BeninVier Feldversuche wurden an einem Standort in Süddeutschland (2009-2010) und an zwei Standorten in West Atacora, Benin (2010), durchgeführt, um den Effekt und die Dynamik der Unkrautkonkurrenz auf die Kulturpflanze Mais in zwei verschiedenen Umgebungen zu bestimmen und zu vergleichen. Weitere Ziele waren die Bestimmung des kritischen Zeitintervalls für die Unkrautbekämpfung in Mais im Benin um die Beratung der Landwirte im Benin zu verbessern. Die Unkräuter wurden von einem bestimmten Wachstumsstadium der Kulturpflanze an entfernt: Auflauf, 4-, 8-, 10-Blattstadium und Blüte und die Parzellen wurden dann bis zur Ernte unkrautfrei gehalten. Im Benin wurden zusätzlich die Unkräuter bis zu den entsprechenden Wachstumsstadien entfernt, danach wurden auflaufende Unkräuter bis zur Ernte nicht mehr entfernt. Wachstumsparameter der Kulturpflanzen und die Unkrautbiomasse wurden während der Vegetationszeit beobachtet. Der Kornertrag wurde bei der Ernte bestimmt. Logistische und Gompertz-Gleichungen wurden zur Bestimmung der zeitbezogenen Schadensschwelle verwendet. In Deutschland waren die vier dikotylen Leitunkräuter Chenopodium album, Galium aparine, Stellaria media und Capsella bursa-pastoris. Dagegen dominierten im Benin die zwei Ungräser Setaria pumila und Bulbostylis hispidula sowie die zweikeimblättrigen Unkräuter Stachytarpheta indica und Mitracarpus villosus. In allen Versuchen dominierten einjährige Unkräuter. In Deutschland lagen die Erträge ohne Unkrautkonkurrenz zwischen 8.5 t/ha (2010) und 10.3 t/ha (2009), im Benin lag der durchschnittliche Ertrag deutlich tiefer (3.4 t/ha). Wie erwartet, stieg der Ertragsverlust mit zunehmender Dauer der Unkrautkonkurrenz an. Er war in der Kontrolle am höchsten und lag zwischen 49-86 % in Deutschland und 38-58 % im Benin. Für Benin zeigen die Ergebnisse, dass Unkräuter etwa vom 4-Blatt-Stadium bis beinahe zur Blüte bekämpft werden müssen, um den Ertragsverlust unter 20 % zu halten. Da die Unkrautbekämpfung vor allem von Hand erfolgt, ist dies schwierig zu erreichen, da die Arbeitszeit der Familien begrenzt und die Lohnkosten für Arbeiter relativ hoch sind. Stichwörter: Ertragsverlust, Gompertz-Gleichung, logistische Gleichung, nicht lineare Regression, Unkraut-Kulturpflanzen-Interaktion, zeitbezogene Schadensschwell

Using bi-spectral imaging technology for simulated online-weed control in winter wheat and maize

In spring 2011, two field trials on site-specific weed control in winter wheat and maize were carried out at Ihinger Hof research station of the University of Hohenheim. For the image acquisition, bi-spectral cameras were mounted on a vehicle. These cameras are able to take images free from disturbances by soil, mulch and stones. Images and the corresponding GPS-data were stored on-the-go. Afterwards, the images were analyzed by a weed recognition software. Weed infestation was mapped in consideration of weed species and weeds grouped according to their herbicide sensitivity. In order to simulate an online herbicide application, a onesided moving average of order five was used for the weed mapping. This kind of rearward calculation uses only the data of weed infestation which were already assessed behind or directly in the current position of the vehicle. The calculated weed distribution maps were checked by visual grid sampling. Herbicide application maps were generated by applying weed thresholds on the weed distribution maps. The herbicide application based on the maps was conducted by a multiple sprayer which allows the application of up to three herbicides independently from each other in a single pass across the field. Later on, the performance of the herbicide application was controlled again by visual grid sampling. Compared to a uniform herbicide application, the sitespecific weed control saved 83 % and 58 % herbicides respectively in winter wheat and 66 % in maize. The average efficacy of the site-specific herbicide application system in winter wheat was 70 % of the conventional herbicide application. Keywords: Bi-spectral cameras, herbicide application, image analysis, site-specific, weed controlSimulation einer online Unkrautkontrolle in Winterweizen und Mais unter Verwendung von BispektralkamerasIm Frühjahr 2011 wurden auf der Versuchsstation Ihinger Hof der Universität Hohenheim Feldversuche zur teilschlagspezifischen online-Unkrautkontrolle in den Kulturen Winterweizen und Mais durchgeführt. Die Bildaufnahme für die Erfassung der Verunkrautung mit Hilfe von digitaler Bildverarbeitung erfolgte mit einem Kamerafahrzeug, auf welchem Bispektralkameras montiert waren. Die Verwendung dieser Kameras gewährleistet die Aufnahme von Bildern, die von Boden, Steinen und Mulch weitestgehend ungestört sind. Zusammen mit den Bildern wurden die korrespondierenden Geokoordinaten gespeichert. Nach der anschließenden Bildauswertung unter Verwendung digitaler Bildauswerteverfahren erfolgte eine Kartierung der ermittelten Verunkrautung nach Unkrautarten bzw. Unkräuter gruppiert gemäß der Herbizidempfindlichkeit. Für die Kartierung wurden einseitig gleitende Mittelwerte der fünften Ordnung berechnet. Die Bestimmung des Mittelwertes erfolgte jeweils mit den vier Messwerten die zeitlich gesehen hinter dem aktuellen Messwert lagen und dem aktuellen Messwert. Durch diese rückwärtsgewandte Mittelwertbildung wurde die online Bildverarbeitung simuliert. Zur Überprüfung der Plausibilität der berechneten Unkrautverteilungskarten wurden die aus einer visuellen Rasterbonitur stammenden Daten herangezogen.Unter Verwendung von Schadschwellen wurden die auf der Basis der Bildanalyse erstellten Unkrautverteilungskarten für die Berechnung von Applikationskarten benutzt. Die Umsetzung der Applikationskarten erfolgte mit einer Dreikammerspritze, welche eine simultane Applikation von bis zu drei Herbiziden unabhängig voneinander erlaubt. Eine Erfolgskontrolle der durchgeführten Herbizidapplikation erfolgte im zeitlichen Abstand wiederum anhand einer visuellen Rasterbonitur. Im Vergleich zur betriebsüblichen Variante wurde durch die teilschlagspezifische Herbizidapplikation im Winterweizen eine Herbizideinsparung von 83 % bzw. 58 % und im Mais von 66 % realisiert. Die durchschnittliche Wirksamkeit der teilschlagspezifischen Herbizidmaßnahme im Winterweizen betrug 70 % der betriebsüblichen Variante. Stichwörter: Bildverarbeitung, Bispektralkameras, Herbizidapplikation, teilschlagspezifisch, Unkrautkontroll

Effect of low molecular weight proteins and dextran on renal cathepsin B and L activity

Effect of low molecular weight proteins and dextran on renal cathepsin B and L activity. Renal extraction of low molecular weight proteins (LMWP) accounts for 30% to 80% of their total metabolic clearance. Extraction includes glomerular filtration, proximal tubular uptake, and intralysosomal proteolysis. To characterize the anatomic sites and enzymes involved in digestion of reabsorbed LMWP, the lysosomal proteases, cathepsin B and L, were measured by ultramicroassay in isolated S1, S2 and S3 segments of the proximal tubule of proteinuric rats. Increased glomerular filtration and tubular uptake of LMWP were induced by i.v. and i.p. injections of myoglobin and cationic and anionic lysozyme. Both cationic lysozyme and myoglobin increased cathepsin B and L activities in the proximal tubule, while anionic lysozyme had no effect. Morphologic examination of kidney tissue suggested that proximal tubular uptake of anionic lysozyme was negligible in comparison with the cationic form. Hence, only LMWP absorbed by the proximal tubule cells stimulated cathepsin B and L activities. Proximal tubular uptake of cationic lysozyme was determined by measurement of lysozyme activities in S1, S2, and S3. S1 segments contained the highest lysozyme activity, while S2 and S3 had much lower activities, and cathepsin B and L activity following cationic lysozyme injection was stimulated only in S1 segments. These results suggest that cathepsin B and L participate in lysosomal digestion of certain LMWP. Furthermore, the activities of cathepsin B and L adapt to increased uptake of LMWP. To gain additional insight into the mechanism of cathepsin adaptation, the cathepsin B and L activities were measured following injection of dextran with a similar low molecular weight. Dextran uptake in proximal tubules was confirmed by morphologic examination of kidney tissue. Dextran increased cathepsin B and L activities in the proximal tubule. Hence, increased endocytic activity of proximal tubule cells or increased lysosomal load of macromolecules or both rather than direct protein-enzyme interaction seem to be involved in cathepsin stimulation

Untersuchungen zur Resistenz von Acker-Fuchsschwanz in Baden-Württemberg und zur Wirkung von Herbiziden in Winterweizen im Hinblick auf die Vermeidung von Resistenz

In Verdachtsproben aus unterschiedlichen Gebieten in Baden-Württemberg konnte in den Jahren 2008 bis 2010 bei Acker-Fuchsschwanz Resistenz gegen Herbizide aus der HRAC-Gruppe A nachgewiesen werden. 2008 traten auch Biotypen mit Resistenz gegen Flupyrsulfuron (HRAC-Gruppe B) auf. 2010 wurde bei weiteren Herbiziden aus dieser Gruppe eine deutliche Wirkungsminderung festgestellt.Dieses Ergebnis spiegelte sich auch in den Ergebnissen der Feldversuche wider. Bei den Frühjahrsbehandlungen war nur mit der Variante Atlantis OD + Artus + Primus eine sehr gute Wirkung zu erzielen. Bei den anderen Varianten blieben auf einzelnen Standorten mit hohem Acker-Fuchsschwanzbesatz zu viele Ähren/m² stehen. Auf diesen Standorten sollte die Acker-Fuchsschwanzbekämpfung bevorzugt im Herbst durchgeführt werden. Mehrere Herbizidkombinationen mit Bodenherbiziden aus den HRAC-Gruppen K1/3 und F1 erzielten auch in früh gesätem Winterweizen sowohl gute Bekämpfungserfolge, als auch Mehrerträge, und waren wirtschaftlich.Stichwörter: Erträge, Frühjahrs- und Herbstanwendungen, Herbizidkombinationen, Resistenztest, Unkrautbekämpfung, WirtschaftlichkeitInvestigations into resistance in black-grass (Alopecurus myosuroides) in Baden-Württemberg and into herbicidal efficiency to reduce the risk of resistance developingSuspicious samples of black-grass seeds from fields in Baden-Württemberg were tested in the greenhouse in 2008 to 2010 for their degree of resistance. The resistance to ACCase-inhibiting herbicides was widespread. In the year 2008, black-grass plants from a few samples survived treatments with the ALS inhibitor flupyrsulfuron. In 2010, a few other ALS-inhibiting herbicides showed a reduced performance.Resistance to ALS and ACCase inhibitors occurred in the field trails too. Spring only applications of Atlantis OD + Artus + Primus provided very good levels of control. The other herbicides did not provide an acceptable level of control on some fields. There was still a high number of seed heads remaining in the field. On these fields, preemergence herbicides (HRAC groups K1/3 und F1) have a valuable role in resistance management strategy. The treatments in autumn with pre-emergence herbicides in mixture or sequence provided good control and economic surplus. Keywords: Application in spring and autumn, combinations of herbicides, economics, resistance test, weed control, yiel

In-situ estimation of ice crystal properties at the South Pole using LED calibration data from the IceCube Neutrino Observatory

The IceCube Neutrino Observatory instruments about 1 km3 of deep, glacial ice at the geographic South Pole using 5160 photomultipliers to detect Cherenkov light emitted by charged relativistic particles. A unexpected light propagation effect observed by the experiment is an anisotropic attenuation, which is aligned with the local flow direction of the ice. Birefringent light propagation has been examined as a possible explanation for this effect. The predictions of a first-principles birefringence model developed for this purpose, in particular curved light trajectories resulting from asymmetric diffusion, provide a qualitatively good match to the main features of the data. This in turn allows us to deduce ice crystal properties. Since the wavelength of the detected light is short compared to the crystal size, these crystal properties do not only include the crystal orientation fabric, but also the average crystal size and shape, as a function of depth. By adding small empirical corrections to this first-principles model, a quantitatively accurate description of the optical properties of the IceCube glacial ice is obtained. In this paper, we present the experimental signature of ice optical anisotropy observed in IceCube LED calibration data, the theory and parametrization of the birefringence effect, the fitting procedures of these parameterizations to experimental data as well as the inferred crystal properties.</p

Galactic Core-Collapse Supernovae at IceCube: “Fire Drill” Data Challenges and follow-up

The next Galactic core-collapse supernova (CCSN) presents a once-in-a-lifetime opportunity to make astrophysical measurements using neutrinos, gravitational waves, and electromagnetic radiation. CCSNe local to the Milky Way are extremely rare, so it is paramount that detectors are prepared to observe the signal when it arrives. The IceCube Neutrino Observatory, a gigaton water Cherenkov detector below the South Pole, is sensitive to the burst of neutrinos released by a Galactic CCSN at a level >10σ. This burst of neutrinos precedes optical emission by hours to days, enabling neutrinos to serve as an early warning for follow-up observation. IceCube\u27s detection capabilities make it a cornerstone of the global network of neutrino detectors monitoring for Galactic CCSNe, the SuperNova Early Warning System (SNEWS 2.0). In this contribution, we describe IceCube\u27s sensitivity to Galactic CCSNe and strategies for operational readiness, including "fire drill" data challenges. We also discuss coordination with SNEWS 2.0

All-Energy Search for Solar Atmospheric Neutrinos with IceCube

The interaction of cosmic rays with the solar atmosphere generates a secondary flux of mesons that decay into photons and neutrinos – the so-called solar atmospheric flux. Although the gamma-ray component of this flux has been observed in Fermi-LAT and HAWC Observatory data, the neutrino component remains undetected. The energy distribution of those neutrinos follows a soft spectrum that extends from the GeV to the multi-TeV range, making large Cherenkov neutrino telescopes a suitable for probing this flux. In this contribution, we will discuss current progress of a search for the solar neutrino flux by the IceCube Neutrino Observatory using all available data since 2011. Compared to the previous analysis which considered only high-energy muon neutrino tracks, we will additionally consider events produced by all flavors of neutrinos down to GeV-scale energies. These new events should improve our analysis sensitivity since the flux falls quickly with energy. Determining the magnitude of the neutrino flux is essential, since it is an irreducible background to indirect solar dark matter searches