Τον Νοέμβριο του 2018, το περιοδικό The New York Times δημοσίευσε ένα άρθρο με τίτλο Εντόμων Αποκάλυψη. Βασίστηκε σε μεγάλο βαθμό σε μελέτες σχετικά με την αφθονία των εντόμων στην Κεντρική Ευρώπη. Το άρθρο τράβηξε μεγάλη προσοχή, συμπεριλαμβανομένου του Δρ Nico Franz, καθηγητή στη Σχολή Επιστημών Ζωής του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Αριζόνα. «Δεν μπορώ να ήμουν ο μόνος εντομολόγος - άτομο με έντομο - που αναρωτιόταν, «ουάου, έχουμε καν δεδομένα για αυτό στις ΗΠΑ;» είπε. Πραγματικά δεν έχει υπάρξει στο παρελθόν, αλλά τώρα υπάρχει ένα τεράστιο έργο που προσπαθεί να συγκεντρώσει αυτού του είδους τις πληροφορίες για το μέλλον.
Περιεχόμενα
- Πάνω από δύο δεκαετίες στα σκαριά, 30 χρόνια στο μέλλον
- Η μεγάλη ανίχνευση ποντικιού
- Πόσο πράσινη είναι αυτή η κοιλάδα;
- Δανειστική βιβλιοθήκη λειχήνων
- Παύση για την πανδημία
- Ένα οικοσύστημα οικολόγων
Το Εθνικό Δίκτυο Οικολογικού Παρατηρητηρίου (NEON) είναι μια ομάδα τοποθεσιών σε όλες τις Ηνωμένες Πολιτείες όπου οι οικολόγοι και τα εργαλεία συλλέγουν δεκάδες δεδομένα για να προσπαθήσουν να λάβουν μια μεγάλη εικόνα
κλιματική αλλαγή, βιοποικιλότητας, υδάτινους πόρους και άλλα περίπλοκα οικολογικά ζητήματα. Λειτουργεί πλήρως μόνο από πέρυσι — και μετά συνέβη η πανδημία. Αλλά αυτό απέχει πολύ από την πρώτη πρόκληση που θα αντιμετωπίσει το φιλόδοξο έργο και σίγουρα δεν θα είναι η τελευταία του. Το NEON υποτίθεται ότι θα συνεχίσει να συλλέγει δεδομένα για αρκετές ακόμη δεκαετίες.Προτεινόμενα βίντεο
Πάνω από δύο δεκαετίες στα σκαριά, 30 χρόνια στο μέλλον
Η ιστορία του NEON ξεκινά στα τέλη της δεκαετίας του 1990 και στις αρχές της δεκαετίας του 2000, με οικολόγους και βιολόγους να πιέζουν για τη δημιουργία ενός διηπειρωτικού δικτύου. κάτι παρόμοιο με δίκτυο αισθητήρων σεισμών, αλλά για οικολογία αντί για σεισμούς. Προσέγγισαν το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών (NSF) με την ιδέα και το κόστος - σχεδόν 400 εκατομμύρια δολάρια για την κατασκευή, συν εκατομμύρια δολάρια το χρόνο για να λειτουργήσουν, για τρεις δεκαετίες. «Είναι μια πραγματικά τεράστια επένδυση από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, μια επένδυση που πραγματικά δεν έχει ξαναδεί αυτή η κλίμακα μέσα στην οικολογία», είπε η Δρ Τσέλσι Νάγκι, επίγεια οικολόγος στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο Ογκόλιθος.
Ο τελικός ιστότοπος λειτούργησε πέρυσι και το ενδιάμεσο μεταξύ της πρώτης ιδέας και του τώρα ήταν γεμάτο με κάθε είδους πονοκεφάλους. Υπήρχαν ζητήματα χρηματοδότησης με το Κογκρέσο, πήγε πάνω από τον προϋπολογισμό (τελικά κοστίζει 460 εκατομμύρια δολάρια), και επίβλεψη έργου άλλαξε χέρια. Στη συνέχεια, η NSF επέλεξε την Battelle, η οποία διαχειρίζεται πολλά εθνικά εργαστήρια, για να επιβλέπει το NEON. Μόλις πέρυσι, η οργάνωση απέλυσε δύο υψηλόβαθμα στελέχη, αναγκάζοντας άλλους να παραιτηθούν. Στη συνέχεια, όμως, λίγους μήνες αργότερα, τον Μάιο του 2019, έγινε το ΝΕΟΝ πλήρως λειτουργικό.
Ωστόσο, δεν ήταν σαν να άναψαν τα φώτα - και οι αισθητήρες - ταυτόχρονα. Πολλές από τις 81 τοποθεσίες του NEON συλλέγουν δεδομένα εδώ και χρόνια. Υπάρχουν 81 ιστότοποι σε 20 τομείς, συμπεριλαμβανομένης της τούνδρας και της τάιγκα στην Αλάσκα, των νότιων πεδιάδων που καλύπτουν ένα μεγάλο κομμάτι του Τέξας και των μεγάλων λιμνών, με μερικές τοποθεσίες στο Ουισκόνσιν. Αυτές οι οικοκλιματικές ζώνες προορίζονται να αντιπροσωπεύουν τα διαφορετικά εδάφη, τα οικοσυστήματα και τη βλάστηση των Η.Π.Α.
Σε κάθε τοποθεσία, μια σειρά τεχνολογίας, καθώς και το προσωπικό πεδίου, υποτίθεται ότι συγκεντρώνει παρατηρήσεις σχετικά με τα φυτά, τα ζώα, τον καιρό, το νερό, το έδαφος και πολλά άλλα. Με τυποποιημένα εργαλεία και μετρήσεις, τα δεδομένα θα πρέπει να συγκρίνονται ευκολότερα.
"Ενώ το Neon δεν είναι ένα πείραμα - δεν χειριζόμαστε δάση ή συστήματα κάνοντας μετρήσεις μακροπρόθεσμα - αρχίζετε να βλέπετε τα οικοσυστήματα ως ένα πολύπλοκο σύστημα."
Μπορεί να ακούγεται αρκετά απλό, αλλά η οικολογία δεν λειτουργεί πάντα έτσι. «Ένα από τα πράγματα σχετικά με την οικολογία, ιστορικά, είναι ότι έχουμε την τάση να κάνουμε μια συγκεκριμένη ερώτηση σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία χρησιμοποιώντας ένα συγκεκριμένο σύνολο μεθόδων και στη συνέχεια κανείς δεν κάνει ποτέ ξανά ακριβώς το ίδιο πράγμα», είπε ο Δρ Ethan White, καθηγητής στο Τμήμα Οικολογίας και Διατήρησης της Άγριας Ζωής στο Πανεπιστήμιο της Φλόριντα. «Και, λοιπόν, όταν τα συμπεράσματα στα οποία κατέληξε ένα σύνολο εγγράφων διαφέρουν από ένα άλλο σύνολο, δεν είμαστε πραγματικά σίγουροι γιατί ακριβώς αυτά τα συμπεράσματα είναι διαφορετικά».
«Κάνω μια μετα-ανάλυση αυτή τη στιγμή και συλλέγω μεμονωμένες μελέτες», είπε ο Nagy του Πανεπιστημίου του Κολοράντο. «Και γι' αυτό, είναι πραγματικά δύσκολο να αναλύσουμε τα δεδομένα που συλλέγονται από πολλούς διαφορετικούς ανθρώπους με πολλούς διαφορετικούς τρόπους, γιατί μερικές φορές μετρούν διαφορετικά πράγματα και μερικές φορές μετρούν το ίδιο πράγμα, αλλά χρησιμοποιούν διαφορετική μέθοδο». Με το NEON, είπε, ό, τι συλλέγεται σε όλους τους ιστότοπους γίνεται με την ίδια μεθοδολογία, κάτι που διευκολύνει συγκρίνω.
Τα δεδομένα είναι επίσης χωρικά ενσωματωμένα — που σημαίνει ότι είναι μια δέσμη μετρήσεων που συλλέγονται από τον ίδιο ιστότοπο. «Αυτό που προσφέρει σε έναν ερευνητή, για παράδειγμα, ακόμη και σε ένα συγκεκριμένο χώρο, είναι ένας τρόπος να ενσωματωθούν απλώς όλα αυτά τα δεδομένα», δήλωσε η Δρ Paula Mabee, επικεφαλής επιστήμονας και διευθύντρια του αστεροσκοπείου του NEON. Παρά τους περισσότερους από 8.000 αισθητήρες του, το NEON δεν έχει σχεδιαστεί για να παρακολουθεί τα πάντα.
«Πολλές από τις τοποθεσίες ΝΕΟΝ βρίσκονται σε μέρη όπου τα χωροκατακτητικά είδη απομακρύνονται ενεργά. Οπότε σίγουρα δεν πρόκειται να μας βοηθήσουν σε αυτό», είπε ο Δρ Τζέιμς Κλαρκ, οικολόγος στο Πανεπιστήμιο Ντιουκ. Η Nagy ενδιαφέρεται για το πώς οι πυρκαγιές επηρεάζουν τα χωροκατακτητικά είδη, αλλά καθώς οι τοποθεσίες του NEON δεν έχουν καεί, δεν μπορεί να τις συμπεριλάβει στην έρευνά της.
Η τακτική συλλογή δεδομένων από τη Χαβάη στο Πουέρτο Ρίκο έχει σκοπό να απαντήσει σε έξι «μεγάλες προκλήσεις στις περιβαλλοντικές επιστήμες», όπως ο τρόπος με τον οποίο οι άνθρωποι επηρεάζουν τη βιοποικιλότητα και πώς να προλαμβάνονται οι μολυσματικές ασθένειες για μια ποικιλία ειδών. Κάμερες, παγίδες και χιλιάδες αισθητήρες τοποθετούνται σε κάθε τοποθεσία. Οι ερευνητές μπορούν να εξετάσουν τη βιογεωχημεία, τα μικρόβια του εδάφους, τις πληροφορίες τηλεπισκόπησης και τα υδάτινα δεδομένα για να λάβουν μια αίσθηση του πώς αλληλεπιδρούν, καθώς και πώς εκδηλώνονται οι αλλαγές στα θηλαστικά, τα μέταλλα και μικρόβια.
"Ενώ το Neon δεν είναι πείραμα - δεν χειριζόμαστε δάση ή συστήματα κάνοντας μετρήσεις μακροπρόθεσμα - αρχίζετε να βλέπετε τα οικοσυστήματα ως ένα πολύπλοκο σύστημα», είπε ο Δρ Ankur Desai, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν-Μάντισον. «Όλα αυτά τα διαφορετικά μέρη - ο κύκλος του νερού, ο κύκλος του άνθρακα, τα είδη που αλληλεπιδρούν - όλα αλλάζουν. Και αυτή είναι η ελπίδα, ότι λαμβάνουμε αρκετές πληροφορίες σε αρκετά διαφορετικά μέρη για να κατανοήσουμε τον κόσμο γύρω μας».
Η μεγάλη ανίχνευση ποντικιού
Αν βρεθείτε αντιμέτωποι με ένα μικρό ποντίκι με καφέ γούνα. μια λευκή κοιλιά και μεγάλα, σκούρα μάτια, πιθανότατα δεν θα είναι αμέσως εμφανές αν κοιτάτε ένα ποντίκι ελαφιού με λευκά πόδια ή ένα ποντίκι ελαφιού των δασών. Το κόλπο είναι το μήκος του αυτιού. Και τα δύο είδη βρίσκονται στα ανώτερα μεσοδυτικά και είναι ζωτικής σημασίας για την έρευνα του Δρ Michael J. Cramer, βοηθός διευθυντής στο Κέντρο Περιβαλλοντικής Έρευνας του Πανεπιστημίου της Notre Dame στο Ουισκόνσιν.
«Χρησιμοποιούν ως πρότυπο σύστημα για να κατανοήσουμε πώς αντιδρούν οι φυσικοί πληθυσμοί στην περιβαλλοντική αλλαγή, γι' αυτό και τους μελετώ», είπε. Κουκουβάγιες, γεράκια, νυφίτσες και αλεπούδες λεηλατούν τα ποντίκια, τα οποία τρώνε τα ίδια φυτά και σπόρους. «Αυτά τα ποντίκια βρίσκονται ακριβώς στη μέση του τροφικού ιστού», είπε ο Cramer. Η παρουσία τους επηρεάζει όχι μόνο τα ζώα που τα τρώνε, αλλά και τα είδη δέντρων που εξαρτώνται από αυτά για να διασκορπίσουν τους σπόρους τους. Έπειτα, υπάρχει ο ανταγωνισμός, όπως οι σκίουροι και τα τσιπούνια, που τρώνε μερικούς από τους ίδιους πόρους.
"Εάν έχετε έναν υγιή πληθυσμό ποντικών, αυτό είναι γενικά ενδεικτικό ενός καλά λειτουργικού συστήματος, όσον αφορά τη δυναμική των δασών", δήλωσε ο Cramer. Πιάνει τα ποντίκια, τα επισημαίνει, τα απελευθερώνει και τα ξανασυλλαμβάνει για να καταλάβει πόσα είναι στα δάση που εκτείνονται στην κορυφή του Ουισκόνσιν και στην Άνω Χερσόνησο του Μίσιγκαν.
Η περιοχή είναι αρκετά απομακρυσμένη, κάτι που είναι πιθανώς πολύ ωραίο για τα ποντίκια, αλλά δεν είναι απαραίτητα τόσο χρήσιμο για όλες τις ερωτήσεις που ελπίζει να απαντήσει ο Cramer. «Είμαστε περιτριγυρισμένοι από τρεις πλευρές από εθνικό δάσος, επομένως δεν είμαστε ένα σύστημα που κυριαρχείται από ανθρώπους», είπε. Αλλά ο NEON παγιδεύει και απελευθερώνει αυτά τα ποντίκια σε μια άλλη τοποθεσία, που ονομάζεται Treehaven, περίπου μιάμιση ώρα με το αυτοκίνητο. «Μπορώ να κοιτάξω τα δεδομένα τους, με βάση τις παρατηρήσεις που έχω κάνει σε ένα σχετικά παρθένο περιβάλλον, και στη συνέχεια να τα συγκρίνω με τα δεδομένα του NEON που συλλέγεται σε μη παρθένα περιβάλλοντα και προσπαθήστε να βγάλετε κάποια συμπεράσματα σχετικά με το πώς πιστεύω ότι ανταποκρίνονται τα ποντίκια σε επίπεδο είδους», είπε.
Παρόλο που αυτά είναι ποντίκια του δάσους - όχι ο τύπος που βρίσκετε συνήθως σε ένα σπίτι, είπε ο Cramer - είναι ακόμα σημαντικό να τα παρακολουθείτε για την ανθρώπινη υγεία. Είναι δεξαμενές για τη νόσο του Lyme. «Δεν μεταδίδουν τη νόσο του Lyme, αλλά τη διατηρούν σε αυτόν τον πληθυσμό», είπε. Και αυτά τα ποντίκια βρίσκονται σε πολλές πολιτείες των ΗΠΑ, αν ο Cramer ήθελε να κάνει κάποιες συγκρίσεις μεταξύ των Γιούπερ ποντίκια και εκείνα σε άλλες περιοχές, θα χρειαζόταν μια τεράστια υποτροφία και έναν στρατό αποφοίτων, είπε.
Αντίθετα, «μπορώ να χρησιμοποιήσω δεδομένα από άλλες τοποθεσίες και άλλους τύπους οικοτόπων και άλλα βιώματα και επίσης να προσπαθήσω να κάνω συγκρίσεις σχετικά με το τι νομίζω ότι κάνουν τα ποντίκια χρησιμοποιώντας τα δεδομένα του NEON», είπε. «Μου επιτρέπει να επεκτείνω τα συμπεράσματά μου σε πολύ μεγαλύτερες κλίμακες».
Ενώ η προσέγγιση του Cramer είναι αρκετά χαμηλής τεχνολογίας - «Δεν έχω τα χρήματα για να αγοράσω τόσα πολλά μικρά, μικροσκοπικά κολάρα ραδιοφώνου για κάθε ποντίκι», είπε - οι ιστότοποι NEON έχουν πολλά εργαλεία.
Πόσο πράσινη είναι αυτή η κοιλάδα;
Σε τακτά χρονικά διαστήματα, ο ΝΕΟΝ πετά με αεροσκάφος πάνω από τις πολλές τοποθεσίες του. Στο αεροπλάνο υπάρχουν κάμερες, lidar και φασματόμετρα απεικόνισης. Τα φασματόμετρα παρέχουν υπερφασματικές εικόνες, τα οποία είναι υψηλής ανάλυσης και συλλαμβάνουν φως που δεν μπορεί να δει το ανθρώπινο μάτι. Είναι λίγο σαν να βάζετε ένα χρωματικό φίλτρο σε μια κάμερα, αλλά για εκατοντάδες χρώματα. Ο Ethan White προσπαθεί να προσδιορίσει τα είδη των δέντρων με βάση αυτές τις υπερφασματικές εικόνες.
Ανάλογα με το χρώμα τους, τα φύλλα αντανακλούν και απορροφούν διαφορετικά μήκη κύματος φωτός. Αν χαρτογραφήσετε την ανάκλαση σε όλα τα χρώματα του φωτός, θα έχετε ένα φάσμα. Η μέτρηση αυτού του φάσματος σε κάθε pixel της εικόνας αποκαλύπτει διαφορετικά χαρακτηριστικά των φύλλων, όπως η ποσότητα αζώτου ή φωσφόρου. Η τυπική κάμερά σας θα συλλάβει φως στο ορατό — ή κόκκινο, πράσινο και μπλε — φάσμα. Μια υπερφασματική εικόνα προέρχεται από μια συσκευή που καταγράφει 426 φασματικές ζώνες. «Μπορεί να μας επιτρέψει να δούμε διαφορές μεταξύ των φυτών, ιδίως από ψηλά», δήλωσε ο White του Πανεπιστημίου της Φλόριντα. «Θα ήταν δύσκολο να δούμε αν όλα φαίνονται κάπως πράσινα, αλλά θα μπορούσαμε να δούμε μεγάλες διαφορές μεταξύ δύο πραγμάτων που ήταν πράσινα χρησιμοποιώντας διαφορετικές πληροφορίες από αυτή την υπερφασματική απεικόνιση».
Για να μπορείτε να δείτε λεπτομερείς χρωματικές διαφορές μεταξύ των φύλλων μιας βελανιδιάς γαλοπούλας και μιας ζωντανής βελανιδιάς με άμμο απαιτεί τεράστια αρχεία εικόνας. «Δουλεύουμε με terabyte και terabyte εικόνων», είπε ο White. «Κάνουμε μεγάλες ποσότητες πολύ εντατικών υπολογιστών στο κέντρο υπολογιστών υψηλής απόδοσης του Πανεπιστημίου της Φλόριντα, το οποίο αποκαλούν HiPerGator, επειδή μας αρέσουν πολύ οι gators εδώ κάτω».
Δείτε αυτήν την ανάρτηση στο Instagram
Δεν είναι απλώς όμορφο - είναι κατατοπιστικό! Εικόνα από την Airborne Observational Platform (AOP) του NEON πάνω από την τοποθεσία πεδίου Yellowstone (YELL).⠀ ⠀ Lidar, ή "Light Detection and Ranging" είναι ένα ενεργό σύστημα τηλεπισκόπησης στο οποίο εκπέμπεται φως από ένα λέιζερ ταχείας εκτόξευσης σε αεροσκάφος. Αυτό το φως ταξιδεύει στο έδαφος και ανακλάται από επιφάνειες όπως κλαδιά δέντρων. Η ανακλώμενη φωτεινή ενέργεια επιστρέφει στη συνέχεια στον αισθητήρα όπου καταγράφεται – το lidar μετρά τον χρόνο που χρειάζεται για να ταξιδέψει το εκπεμπόμενο φως στο έδαφος και πίσω. Οι επιστήμονες μπορούν να χρησιμοποιήσουν δεδομένα τηλεπισκόπησης όπως αυτό για να μελετήσουν τη δομή της βλάστησης σε όλες τις περιοχές.⠀ ⠀ Μάθετε περισσότερα για το τηλεχειριστήριο του NEON ανιχνευτικές δυνατότητες, AOP και όλα τα δεδομένα μας στον ιστότοπό μας!⠀ .⠀ .⠀ .⠀ #απομακρυσμένη ανίχνευση #lidar #NEONdata #opendata #NEONscience #research #έρευνα πεδίου
Μια ανάρτηση που κοινοποιήθηκε από ΝΕΟΝ Επιστήμη (@neon.sci) στο
Αν και ο Γουάιτ διδάσκει ένα εισαγωγικό μάθημα επιστήμης υπολογιστών για βιολόγους για περίπου μια δεκαετία, είπε σε ευρύτερο επίπεδο, ο τομέας του πρέπει ακόμα να φτάσει τη διαφορά. «Η ενασχόληση με αυτό με δεδομένα στην κλίμακα που παράγονται τώρα από το NEON είναι κάτι που είναι πολύ άγνωστο στους περισσότερους οικολόγους», είπε. Ωστόσο, τα είδη των ερωτήσεων που εξετάζει ο White απαιτούν αυτόν τον όγκο δεδομένων.
«Ένα από τα πράγματα που μας ενδιαφέρει πραγματικά είναι ότι οι διαδικασίες που διέπουν τα οικολογικά συστήματα αλλάζουν ανάλογα με την κλίμακα στην οποία κοιτάτε», είπε. Τι επηρεάζει ένα μεμονωμένο δέντρο - η ποσότητα του ηλιακού φωτός που λαμβάνει με βάση το ύψος των γειτόνων του παράδειγμα — γίνεται λιγότερο σημαντικό καθώς μεγεθύνετε όλο και περισσότερο, κοιτάζετε επίσης ένα στρέμμα, δάσος ή οικοσύστημα δέντρα. Τα μεγαλύτερα μοτίβα βροχοπτώσεων και οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας γίνονται πιο σημαντικά όταν συγκρίνουμε τα δέντρα στη Φλόριντα με αυτά στη Νέα Υόρκη. «Κατανοούμε ότι αυτές οι διαδικασίες αλλάζουν ανάλογα με την κλίμακα, αλλά δεν είχαμε πραγματικά σύνολα δεδομένων που να μας επιτρέπουν να το σκεφτόμαστε με έναν αρκετά συνεχή τρόπο», είπε.
Δανειστική βιβλιοθήκη λειχήνων
Σε μια βιομηχανική περιοχή των Τεμπών της Αριζόνα, υπάρχει ένα χαμηλό, κατάλευκο κτίριο. Παρά το ανεπιτήδευτο εξωτερικό του, στην πραγματικότητα κρατά χιλιάδες βιολογικά δείγματα, τόσο από τη συλλογή φυσικής ιστορίας του Πανεπιστημίου της Αριζόνα όσο και από Βιοαποθήκη NEON. Μικρόβια, σκαθάρια, κουνούπια και δείγματα εδάφους θα αποθηκευτούν στο κτίριο για τα 30 χρόνια που θα λειτουργήσει το NEON. Αυτά που πρέπει να διατηρούνται κρύα αποθηκεύονται σε κρυογονικό καταψύκτη και η ASU προσθέτει επίσης μια εγκατάσταση αποθήκευσης υγρού αζώτου. Η συλλογή της ASU εκτίθεται επίσης, με θήκες από πεταλούδες, βάζα με σπονδυλωτά και ένα δέρμα αρκούδας που κρέμεται στον τοίχο. Ο Franz του Πανεπιστημίου της Αριζόνα είναι ο διευθυντής της συλλογής.
“Απορροφούμε περίπου 110,00 δείγματα ετησίως, σύμφωνα με τη δήλωση εργασίας που έχουμε αυτή τη στιγμή με τη ΝΕΟΝ», είπε, «και περίπου το 70 τοις εκατό. από αυτά τα δείγματα πρέπει να διατηρούνται δροσερά». Για αρκετούς μήνες, η εγκατάσταση λάμβανε καθημερινές παραδόσεις δειγμάτων, μερικές φορές πολλές φορές a ημέρα. Ορισμένες από τις τοποθεσίες του NEON συλλέγουν δείγματα ήδη από το 2013. Αν και η σωστή αποθήκευση αυτών των δειγμάτων είναι ένα σημαντικό στοιχείο αυτού που κάνει η ομάδα του Franz, πρέπει επίσης να τα καταλογίσει και να τα παρακολουθήσει. «Δεν υποτίθεται ότι είμαστε, για κάθε δείγμα, ο τελευταίος σταθμός», είπε ο Φραντς. «Αντίθετα, σωστά. Υποτίθεται ότι είμαστε κάτι σαν ένα πέρασμα για αυτά τα δείγματα, έτσι ώστε να μπορεί να γίνει πρόσθετη έρευνα».
Για να φτιάξουμε τα ΝΕΟΝ κύρια πύλη δεδομένων χρήσιμο για τους ερευνητές, το προσωπικό του βιοαποθετηρίου πρέπει να εισαγάγει πολλές πληροφορίες, με βάση το Πρότυπο πυρήνα του Darwin. «Αυτό είναι σχετικά κοντά σε κάτι σαν α κοινή γλώσσα, σαν ένα ευρέως, παγκοσμίως χρησιμοποιούμενο πρότυπο για τη μεταφορά και τον σχολιασμό δεδομένων, σε σχέση με δείγματα συλλογής φυσικής ιστορίας», είπε ο Franz. Σκοπός του είναι να παρέχει στους ερευνητές όλα όσα πρέπει να γνωρίζουν για ένα δείγμα που δεν συνέλεξαν οι ίδιοι: Πού, πότε και πώς συλλέχτηκε. την ταξινομική του ονομασία και πώς αναγνωρίστηκε. «Μπορούμε επίσης να καταγράψουμε σχέσεις μεταξύ δειγμάτων», είπε ο Φραντς. «Έτσι, για παράδειγμα, εάν το «Α» είναι ένα γνωστό παράσιτο του «Β», έχουμε δείγματα από τσιμπούρια που ελήφθησαν από θηλαστικά».
Μερικά από τα αιτήματα που έλαβε ο Φραντς θα μπορούσαν να βοηθήσουν με μια αμερικανική εκδοχή μιας μελέτης αποκάλυψης εντόμων. Το Πανεπιστήμιο της Οκλαχόμα εξετάζει αλλαγές στον όγκο των ασπόνδυλων σε περίπου 50 τοποθεσίες, είπε. Χρησιμοποιούν αυτό που λέγεται δείγματα παγίδας. Τα πλαστικά κύπελλα αφήνονται στο έδαφος για μέρες ή εβδομάδες, συλλέγοντας αράχνες, σκαθάρια, γαιοσκώληκες και άλλα ασπόνδυλα. Από αυτά τα δείγματα, οι ερευνητές μπορούν να υπολογίσουν τον αριθμό τέτοιων ζώων σε κάθε τοποθεσία, καθώς και το μέγεθος του σώματός τους. Οι ερευνητές βλέπουν ήδη διαφορές σε διάφορες περιοχές. «Φαίνεται ότι υπάρχουν υποπεριφερειακές τάσεις σε αυτή την αποκάλυψη των εντόμων που είναι αρκετά ενδιαφέρουσες», είπε ο Φραντς.
Παύση για την πανδημία
Ίσως φαντάζεστε έναν οικολόγο ως κάποιον που κρατά ένα πρόχειρο και φοράει λαστιχένιες μπότες στη μέση ενός δάσους. Ίσως η εικόνα σας από μια τοποθεσία NEON είναι αισθητήρων που βουίζουν μαζί, χωρίς ανθρώπους στη θέα. Ο ΝΕΟΝ έχει 181 προϊόντα δεδομένων — συλλογές μετρήσεων όπως η βαρομετρική πίεση ή η υπέρυθρη θερμοκρασία ή οι συγκεντρώσεις CO2 — που εκπέμπει· 108 από αυτά απαιτούν ανθρώπινους παρατηρητές. «Βασιζόμαστε σε μεγάλο βαθμό στη δειγματοληψία παρατήρησης», δήλωσε η Zoe Gentes, ανώτερη ειδικός επικοινωνιών στη Battelle, η οποία διαχειρίζεται το NEON. «Αλλά επιπλέον, τα αυτοματοποιημένα συστήματά μας χρειάζονται συντήρηση».
«Αυτό είναι κάτι που με χτύπησε πραγματικά μέσα στις πρώτες εβδομάδες του COVID», είπε ο Mabee, επικεφαλής επιστήμονας του NEON. «Απλώς δεν είχα ιδέα πόσο χρόνο χρειάστηκαν οι αισθητήρες συντήρησης για να ανανεωθούν και να αντικατασταθούν οι μπαταρίες τους και υλικό." Ο Gentes είπε ότι πολλοί από τους αισθητήρες έχουν αντέξει πολύ καλά, εκτός από περιπτώσεις διακοπών ρεύματος ή πλημμύρα. Η πλατφόρμα αερομεταφερόμενης παρατήρησης του NEON περιορίζεται πλέον σε ορισμένα μέρη των ΗΠΑ που δεν απαιτούν εμπορικές πτήσεις, επειδή ο NEON δεν επιτρέπει στο προσωπικό του να πετάξει, είπε ο Mabee. «Αυτή δεν είναι μια ουσιαστική δουλειά», είπε. «Είναι σημαντικό για εμάς. Είναι η δουλειά μας. Αλλά δεν είναι ουσιαστική δουλειά».
Δείτε αυτήν την ανάρτηση στο Instagram
Είναι μια ανατολή #TowerTuesday στον πύργο ροής NEON's LAJA στο Πουέρτο Ρίκο (2019).⠀ ⠀ The Lajas Experimental Station (LAJA) βρίσκεται στο Κέντρο Έρευνας και Ανάπτυξης Lajas, ένας από τους έξι Σταθμούς Γεωργικών Πειραμάτων στο Πουέρτο Ρίκο. Αποτελεί μέρος του Atlantic Neotropical Domain (D04) της NEON. Η πλειοψηφία της γης ανήκει στην Πανεπιστημιούπολη Mayaguez του Πανεπιστημίου του Πουέρτο Ρίκο. Βρίσκεται στη νοτιοδυτική γωνία του νησιού, όπου είναι σχετικά άνυδρη, η περιοχή του αγρού προσφέρει εξαιρετική αντίθεση με τις παρθένες συνθήκες των δασών στην περιοχή του πεδίου Guánica (GUAN). Τα δεδομένα που συγκεντρώθηκαν στο LAJA θα βοηθήσουν τους ερευνητές να αξιολογήσουν τον αντίκτυπο της γεωργίας και της ανθρώπινης δραστηριότητας στο τοπικό οικοσύστημα και να παρακολουθήσουν αυτές οι επιπτώσεις με την πάροδο του χρόνου.⠀ .⠀ .⠀ .⠀ #ΠουέρτοΡίκο #ανατολή #έρευνα #NEONscience #NEONdata #opendata #ecology #ecoscience #science #fluxtower
Μια ανάρτηση που κοινοποιήθηκε από ΝΕΟΝ Επιστήμη (@neon.sci) στο
Ενώ η NEON εξετάζει τρόπους για να κάνει την οικολογία του πεδίου ασφαλή για απόδοση κατά τη διάρκεια της πανδημίας, η Mabee πιστεύει ότι οι επαγγελματίες της μπορεί να ρίξουν μια δεύτερη ματιά στο έργο τώρα. «Σίγουρα στην εποχή του COVID, νομίζω ότι οι άνθρωποι κάθονται στους υπολογιστές τους και δεν έχουν βγει πολύ στο γήπεδο», είπε. «Και έτσι έχει στραφεί πραγματικά το προσκήνιο σε αυτούς τους τύπους δεδομένων».
Στις πρώτες μέρες του ΝΕΟΝ, υπήρχε ο φόβος μεταξύ ορισμένων επιστημόνων ότι προσπαθούσε να αντικαταστήσει πλήρως την εργασία πεδίου. «Πιστεύω ότι αρχικά έκαναν κακή επωνυμία NEON επειδή λένε «α, τώρα μπορείς να κάνεις οικολογία από την επιφάνεια εργασίας σου», είπε ο Cramer, ο οποίος μελετούσε ποντίκια στο Wisconsin. «Και υπάρχει μια μεγάλη μερίδα οικολόγων που είπαν, «Ναι, δεν είναι αυτός ο λόγος που ασχοληθήκαμε με την οικολογία. Θέλουμε να βγούμε έξω».
Άλλες επικρίσεις του ΝΕΟΝ ήταν ότι μπορεί να οδηγήσει σε κάνοντας επιστήμη «ανάποδα», δημιουργώντας δεδομένα και, στη συνέχεια, αναζητώντας μια υπόθεση. Υπήρχαν ανησυχίες ότι τα NSF Μακροπρόθεσμο Δίκτυο Οικολογικής Έρευνας θα έχανε τη χρηματοδότηση υπέρ του ΝΕΟΝ. «Δεν βοηθάει το γεγονός ότι το NEON εμφανίστηκε σε μια εποχή που υπάρχει τρομερό άγχος για τη μείωση της χρηματοδότησης για την επιστήμη», δήλωσε ο Clark, του Πανεπιστημίου Duke.
Χρειάστηκε τόσο πολύς χρόνος για να ξεκινήσει πλήρως το έργο, που στο μεταξύ μια ολόκληρη νέα γενιά οικολόγων έμπαινε στον κλάδο. Την περσινή Οικολογική Εταιρεία της Αμερικήςετήσια συνάντηση, Dr. Kyla Dahlin ανέβασε στο Twitter: «Βαρέθηκα να ακούω γκρινιάρηδες ηλικιωμένους να παραπονιούνται @NEON_sci? Ελάτε να ακούσετε από πραγματικούς χρήστες NEON…”
Ο επίγειος οικολόγος Nagy έχει συμμετάσχει σε κάποια εκπαίδευση για να βεβαιωθεί ότι κανένας οικολόγος δεν θα μείνει πίσω. «Νομίζω ότι αυτή είναι μια από τις πρώτες προκλήσεις, είναι απλώς να βεβαιωθούμε ότι οι οικολόγοι γενικά έχουν τις απαραίτητες δεξιότητες για να χρησιμοποιούν δεδομένα όπως αυτό», είπε. "Είναι ένας πραγματικά υπέροχος πόρος επειδή είναι ελεύθερα, ανοιχτά διαθέσιμος σε οποιονδήποτε, αλλά πρέπει να έχετε αυτή τη γνώση σχετικά με το πώς να χρησιμοποιήσετε τα δεδομένα για να τα κάνετε χρήσιμα."
Ένα οικοσύστημα οικολόγων
«Πιστεύω ότι ένα από τα πιο συναρπαστικά πράγματα για το NEON, αν όχι το πιο συναρπαστικό, είναι η δυνατότητα προώθησης της κοινότητας και της ευρύτερης συνεργασίας στο πλαίσιο της οικολογίας γενικότερα», είπε ο White. Η ομάδα του εργάζεται με ερευνητές από τα τμήματα επιστήμης υπολογιστών και δασοκομίας του σχολείου στα έργα του για δέντρα. Εργάζεται για το συνδυασμό δεδομένων NEON με ορισμένα από το πρόγραμμα Forest Inventory and Analysis της U.S. Forest Service. Ακριβώς όπως η ενοποίηση δύο συνόλων δεδομένων, η δημιουργία μιας ομάδας από διαφορετικά επιστημονικά υπόβαθρα απαιτεί τη δημιουργία ενός κοινού λεξιλογίου.
«Το NEON βοήθησε να επιτευχθεί η τόσο αναγκαία τυποποίηση σε εργαλεία και μετρήσεις που είναι ζωτικής σημασίας για την απάντηση σε ορισμένα από τα μεγάλα ερωτήματα της οικολογίας».
Ακόμη και εκτός του NEON, η οικολογία έχει επεκταθεί για να χωρέσει μεγαλύτερα δεδομένα και μεγαλύτερα ερωτήματα. Ο White το παρατήρησε πριν από μια δεκαετία, όταν άρχισε να διδάσκει μαθήματα πληροφορικής. "Υπάρχουν πολλά, πολλά εργαστήρια τώρα που δεν συλλέγουν τα ίδια δεδομένα πεδίου, αλλά απλώς εργάζονται σε δεδομένα που μπορούν να ληφθούν από προϊόντα τηλεπισκόπησης ή άλλα προϊόντα δικτύου", δήλωσε ο Clark. Ο Ντεσάι το απηχεί αυτό. «Μπορεί να έχουμε μαθητές που εργάζονται σε ιστοσελίδες που δεν έχουν δει ποτέ», είπε. "Και αυτό είναι ίσως λίγο διαφορετικό - άβολο - για μερικούς ανθρώπους στην οικολογία."
Ο Desai παρακολούθησε την ανάπτυξη του NEON από μέσα και έξω. Προηγουμένως, ήταν μέλος της Συμβουλευτικής Επιτροπής Επιστήμης, Τεχνολογίας και Εκπαίδευσης. Τα συναισθήματά του για το έργο είναι ανάμεικτα. Επαινεί τους επιστήμονες που εργάζονται εκεί, αλλά λέει ότι η διαχείρισή του είχε τα πάνω και τα κάτω της. Το NEON βοήθησε να επιτευχθεί η τόσο αναγκαία τυποποίηση σε εργαλεία και μετρήσεις που είναι ζωτικής σημασίας για την απάντηση σε ορισμένα από τα μεγάλα ερωτήματα της οικολογίας. Πολλοί οικολόγοι πιστεύουν ότι τα δεδομένα του NEON θα βοηθήσουν να αρχίσουμε να απαντάμε σε ορισμένες από αυτές τις ερωτήσεις.
«Αν μιλήσεις με το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, λένε πάντα, «Το ΝΕΟΝ δεν είναι το θέμα. Η βιολογία των μακροσυστημάτων είναι το θέμα», είπε ο Desai. «Το νέον είναι το εργαλείο για να πραγματοποιηθεί αυτή η επιστήμη. Και αν αποδειχθεί ότι χρειαζόμαστε ένα διαφορετικό εργαλείο σε 10 χρόνια από τώρα, τότε ας είναι».
