NEON เป็นหอดูดาวเชิงนิเวศน์มูลค่า 460 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ

ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2561 นิตยสารเดอะนิวยอร์กไทมส์ได้ตีพิมพ์บทความชื่อ การเปิดเผยของแมลง. มีพื้นฐานมาจากการศึกษาเกี่ยวกับความอุดมสมบูรณ์ของแมลงในยุโรปกลางเป็นส่วนใหญ่ บทความนี้ได้รับความสนใจอย่างมาก รวมถึงบทความของ Dr. Nico Franz ศาสตราจารย์จาก School of Life Sciences ของมหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนาด้วย “ฉันไม่สามารถเป็นนักกีฏวิทยาคนเดียวที่เป็นแมลงได้ ใครสงสัยว่า ‘ว้าว เรามีข้อมูลสำหรับเรื่องนั้นในอเมริกาด้วยเหรอ?’” เขากล่าว ไม่มีเลยจริงๆ ในอดีตที่ผ่านมาแต่ตอนนี้มีโครงการขนาดใหญ่ที่พยายามรวบรวมข้อมูลประเภทนั้นไว้สำหรับอนาคต

เครือข่ายหอดูดาวนิเวศวิทยาแห่งชาติ (NEON) คือกลุ่มไซต์ต่างๆ ทั่วสหรัฐอเมริกา ซึ่งนักนิเวศวิทยาและเครื่องมือต่างๆ กำลังรวบรวมข้อมูลจำนวนมากเพื่อลองดูภาพรวมของ อากาศเปลี่ยนแปลง, ความหลากหลายทางชีวภาพทรัพยากรน้ำจืด และปัญหาทางนิเวศน์ที่ซับซ้อนอื่นๆ เพิ่งเปิดให้บริการเต็มรูปแบบตั้งแต่ปีที่แล้ว — และแล้วการระบาดใหญ่ก็เกิดขึ้น แต่นั่นยังห่างไกลจากความท้าทายแรกที่โครงการอันทะเยอทะยานจะต้องเผชิญ และมันจะไม่ใช่ครั้งสุดท้ายอย่างแน่นอน NEON ควรจะรวบรวมข้อมูลต่อไปอีกหลายทศวรรษ

กว่าสองทศวรรษในการสร้าง 30 ปีข้างหน้า

ประวัติศาสตร์ของ NEON ย้อนกลับไปในช่วงปลายทศวรรษ 1990 และต้นทศวรรษ 2000 โดยนักนิเวศวิทยาและนักชีววิทยาที่ผลักดันให้เกิดการสร้างเครือข่ายข้ามทวีป บางอย่างคล้ายกับเครือข่ายเซ็นเซอร์แผ่นดินไหวแต่สำหรับระบบนิเวศน์แทนแผ่นดินไหว พวกเขาติดต่อมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (NSF) ด้วยแนวคิดและค่าใช้จ่าย โดยมีมูลค่าเกือบ 400 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ในการสร้าง บวกด้วยเงินหลายล้านดอลลาร์ต่อปีในการดำเนินงานเป็นเวลาสามทศวรรษ “เป็นการลงทุนมหาศาลจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ที่ไม่เคยมีมาก่อนจริงๆ ขนาดนี้ภายในระบบนิเวศ” ดร. Chelsea Nagy นักนิเวศวิทยาภาคพื้นดินแห่งมหาวิทยาลัยโคโลราโดกล่าว โบลเดอร์

ไซต์สุดท้ายเริ่มทำงานเมื่อปีที่แล้ว และระหว่างช่วงระหว่างแนวคิดแรกกับปัจจุบันก็เต็มไปด้วยเรื่องน่าปวดหัวทุกประเภท มี ปัญหาด้านเงินทุนกับรัฐสภา, มันไป เกินงบประมาณ (มันจบลงด้วยการคิดต้นทุน 460 ล้านดอลลาร์), และ การกำกับดูแลโครงการ เปลี่ยนมือ NSF จึงเลือก Battelle ซึ่งเป็นผู้ดูแลห้องปฏิบัติการระดับชาติหลายแห่ง เพื่อดูแล NEON เพียงปีที่ผ่านมาองค์กร ไล่พนักงานระดับสูงสองคนออก ทำให้คนอื่นต้องลาออก แต่แล้วไม่กี่เดือนต่อมา ในเดือนพฤษภาคม 2019 NEON ก็กลายเป็น ดำเนินงานอย่างเต็มที่.

อย่างไรก็ตาม มันไม่เหมือนกับไฟและเซ็นเซอร์ที่ติดสว่างพร้อมกัน ไซต์ 81 แห่งของ NEON หลายแห่งรวบรวมข้อมูลมานานหลายปีแล้ว มี 81 ไซต์ใน 20 โดเมนรวมถึงทุ่งทุนดราและไทกาในอะแลสกา ที่ราบทางตอนใต้ที่ครอบคลุมพื้นที่อันอุดมสมบูรณ์ของเท็กซัส และทะเลสาบอันยิ่งใหญ่ โดยมีสถานที่สองแห่งในรัฐวิสคอนซิน เขตภูมิอากาศเชิงนิเวศเหล่านี้มีขึ้นเพื่อเป็นตัวแทนของภูมิประเทศ ระบบนิเวศ และพืชพรรณที่หลากหลายของสหรัฐอเมริกา

ในแต่ละไซต์งาน เทคโนโลยีต่างๆ ตลอดจนเจ้าหน้าที่ภาคสนามควรจะรวบรวมข้อสังเกตเกี่ยวกับพืช สัตว์ สภาพอากาศ น้ำ ดิน และอื่นๆ ด้วยเครื่องมือและการวัดที่ได้มาตรฐาน ข้อมูลควรจะเปรียบเทียบได้ง่ายกว่า

อาจฟังดูง่ายพอ แต่ระบบนิเวศน์ไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไป “สิ่งหนึ่งที่เกี่ยวกับระบบนิเวศน์ในอดีตคือเรามักจะถามคำถามเฉพาะในสถานที่ใดสถานที่หนึ่งโดยใช้วิธีการเฉพาะชุดหนึ่ง จากนั้น ไม่มีใครทำแบบเดียวกันอีกแล้ว” ดร. อีธาน ไวท์ ศาสตราจารย์ภาควิชานิเวศวิทยาและการอนุรักษ์สัตว์ป่า มหาวิทยาลัยฟลอริดา กล่าว “และเมื่อข้อสรุปของเอกสารชุดหนึ่งถึงแตกต่างจากอีกชุดหนึ่ง เราก็ไม่แน่ใจจริงๆ ว่าทำไมข้อสรุปเหล่านั้นถึงแตกต่าง”

“ตอนนี้ฉันกำลังทำการวิเคราะห์เมตาและรวบรวมการศึกษารายบุคคล” Nagy จากมหาวิทยาลัยโคโลราโดกล่าว “และด้วยเหตุนี้ จึงเป็นเรื่องยากมากที่จะวิเคราะห์ข้อมูลที่รวบรวมโดยคนจำนวนมากในรูปแบบที่แตกต่างกัน เพราะบางครั้งพวกเขาก็วัดผลสิ่งต่าง ๆ และบางครั้ง พวกเขากำลังวัดสิ่งเดียวกัน แต่พวกเขาใช้วิธีอื่น” เธอกล่าวว่าด้วย NEON ทุกสิ่งที่รวบรวมจากไซต์ต่างๆ นั้นดำเนินการโดยใช้วิธีการเดียวกัน ทำให้ง่ายต่อการดำเนินการ เปรียบเทียบ.

ข้อมูลยังถูกบูรณาการเชิงพื้นที่ ซึ่งหมายความว่าเป็นกลุ่มของการวัดที่รวบรวมจากไซต์เดียวกัน “สิ่งที่นักวิจัยมอบให้ แม้แต่ที่ไซต์แห่งเดียว ก็คือวิธีการบูรณาการข้อมูลทั้งหมดนี้” ดร.พอลลา มาบี หัวหน้านักวิทยาศาสตร์และผู้อำนวยการหอดูดาวของ NEON กล่าว แม้จะมีเซ็นเซอร์มากกว่า 8,000 ตัว แต่ NEON ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อตรวจสอบทุกสิ่ง

“ไซต์ NEON จำนวนมากอยู่ในสถานที่ที่สิ่งมีชีวิตที่รุกรานถูกกำจัดออกไป ดังนั้นพวกเขาจะไม่ช่วยเราในเรื่องนั้นอย่างแน่นอน” ดร. เจมส์ คลาร์ก นักนิเวศวิทยาจากมหาวิทยาลัยดุ๊กกล่าว Nagy สนใจว่าไฟป่าส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตที่รุกรานอย่างไร แต่เนื่องจากพื้นที่ของ NEON ยังไม่ถูกเผาไหม้ เธอจึงไม่สามารถรวมพวกมันไว้ในการวิจัยของเธอได้

การรวบรวมข้อมูลจากฮาวายไปยังเปอร์โตริโกเป็นประจำมีไว้เพื่อตอบ 6 ข้อ”ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ในสาขาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม” เช่น วิธีที่มนุษย์ส่งผลกระทบต่อความหลากหลายทางชีวภาพ และวิธีการป้องกันโรคติดเชื้อสำหรับสายพันธุ์ต่างๆ มีการติดตั้งกล้อง กับดัก และเซ็นเซอร์นับพันตัวในแต่ละไซต์ นักวิจัยสามารถดูชีวธรณีเคมี จุลินทรีย์ในดิน ข้อมูลการสำรวจระยะไกล และข้อมูลทางน้ำเพื่อรับข้อมูล ความรู้สึกว่าพวกเขาโต้ตอบกันอย่างไร รวมถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แร่ธาตุ และ จุลินทรีย์

“แม้ว่า Neon จะไม่ใช่การทดลอง แต่เราไม่ได้จัดการกับป่าไม้หรือระบบด้วยการวัดผลในระยะยาว — คุณเริ่มมองว่าระบบนิเวศเป็นระบบที่ซับซ้อน” ดร. อังกูร์ เดไซ ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยกล่าว วิสคอนซิน-แมดิสัน “ส่วนต่างๆ เหล่านี้ทั้งหมด วัฏจักรของน้ำ วัฏจักรคาร์บอน สายพันธุ์ที่มีปฏิสัมพันธ์ ล้วนเปลี่ยนแปลงไป และนั่นคือความหวังที่เราจะได้รับข้อมูลเพียงพอในสถานที่ต่างๆ เพียงพอที่จะเข้าใจโลกรอบตัวเรา”

การตรวจจับเมาส์ที่ยอดเยี่ยม

หากคุณพบว่าตัวเองกำลังเผชิญหน้ากับหนูตัวเล็กขนสีน้ำตาล ท้องสีขาว และดวงตาสีเข้มโต อาจไม่ปรากฏให้เห็นในทันทีหากคุณกำลังดูหนูกวางตีนขาวหรือหนูกวางป่า เคล็ดลับคือความยาวหู ทั้งสองสายพันธุ์พบได้ในแถบมิดเวสต์ตอนบนและมีความสำคัญต่อการวิจัยของดร. ไมเคิล เจ. Cramer ผู้ช่วยผู้อำนวยการศูนย์วิจัยสิ่งแวดล้อมมหาวิทยาลัย Notre Dame ในรัฐวิสคอนซิน

“พวกมันทำหน้าที่เป็นระบบต้นแบบที่ช่วยให้เข้าใจว่าประชากรธรรมชาติมีปฏิกิริยาอย่างไรต่อการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม ซึ่งเป็นเหตุผลที่ผมศึกษาพวกมัน” เขากล่าว นกฮูก เหยี่ยว วีเซิล และสุนัขจิ้งจอกต่างก็ตกเป็นเหยื่อของหนู ซึ่งกินพืชและเมล็ดพืชนั่นเอง “หนูพวกนี้อยู่ตรงกลางสายใยอาหาร” แครมเมอร์กล่าว การมีอยู่ของพวกมันไม่เพียงส่งผลกระทบต่อสัตว์ที่กินมันเท่านั้น แต่ยังส่งผลกระทบต่อพันธุ์ไม้ที่อาศัยพวกมันในการกระจายเมล็ดด้วย จากนั้นก็มีการแข่งขัน เช่น กระรอกและกระแต ซึ่งกินทรัพยากรแบบเดียวกัน

“ถ้าคุณมีประชากรหนูที่มีสุขภาพดี โดยทั่วไปแล้ว นั่นเป็นข้อบ่งชี้ถึงระบบปฏิบัติการที่ดี ในแง่ของพลวัตของป่าไม้” แครมเมอร์กล่าว เขาจับหนู แท็กพวกมัน ปล่อยพวกมัน และจับพวกมันกลับคืนมาเพื่อให้รู้ว่ามีหนูอยู่กี่ตัวในป่าที่ทอดยาวข้ามยอดเขาวิสคอนซินเข้าสู่คาบสมุทรตอนบนของรัฐมิชิแกน

พื้นที่นี้ค่อนข้างห่างไกล ซึ่งน่าจะดีสำหรับหนู แต่ก็ไม่จำเป็นว่าจะเป็นประโยชน์สำหรับคำถามทั้งหมดที่แครเมอร์หวังจะตอบ “เราถูกล้อมรอบทั้งสามด้านด้วยป่าสงวนแห่งชาติ ดังนั้นเราจึงไม่ใช่ระบบที่มนุษย์ครอบงำ” เขากล่าว แต่นีออนก็ดักจับและปล่อยหนูเหล่านี้ไปยังจุดอื่นที่เรียกว่าทรีฮาเวน ซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณหนึ่งชั่วโมงครึ่งโดยรถยนต์ “ฉันสามารถดูข้อมูลของพวกเขาได้ โดยอิงจากการสังเกตที่ฉันได้ทำในสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างเก่าแก่ แล้วเปรียบเทียบกับข้อมูลของ NEON ที่ ถูกรวบรวมในสภาพแวดล้อมที่ไม่บริสุทธิ์ และพยายามหาข้อสรุปว่าฉันคิดว่าหนูมีการตอบสนองในระดับสายพันธุ์อย่างไร” เขา พูดว่า.

แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะเป็นหนูป่า ซึ่งไม่ใช่ชนิดที่คุณมักพบในบ้าน Cramer กล่าว แต่การติดตามหนูเหล่านี้เพื่อสุขภาพของมนุษย์ยังคงเป็นสิ่งสำคัญ เป็นแหล่งสะสมของโรค Lyme “พวกเขาไม่ได้แพร่กระจายโรค Lyme แต่พวกเขากำลังรักษามันไว้ในประชากรนั้น” เขากล่าว และหนูเหล่านี้พบได้ในหลายรัฐในอเมริกา หากแครมเมอร์ต้องการทำการเปรียบเทียบระหว่าง ยูเปอร์ หนูและหนูในภูมิภาคอื่นๆ เขาต้องการเงินสนับสนุนจำนวนมหาศาลและกองทัพนักศึกษาที่สำเร็จการศึกษา เขากล่าว

"ฉันสามารถใช้ข้อมูลจากไซต์อื่นและประเภทที่อยู่อาศัยอื่น ๆ และชีวนิเวศอื่น ๆ ได้ และยังพยายามเปรียบเทียบสิ่งที่ฉันคิดว่าหนูกำลังทำโดยใช้ข้อมูลของ NEON" เขากล่าว “มันช่วยให้ฉันขยายการอนุมานของฉันไปสู่ระดับที่ใหญ่กว่ามาก”

แม้ว่าแนวทางของ Cramer จะค่อนข้างใช้เทคโนโลยีต่ำ แต่ "ฉันไม่มีเงินพอที่จะซื้อปลอกคอวิทยุเล็กๆ น้อยๆ มากมายขนาดนั้นสำหรับเมาส์แต่ละตัว" เขากล่าว แต่ไซต์ NEON มีเครื่องมือมากมาย

หุบเขานี้เขียวขจีขนาดไหน?

NEON บินเครื่องบินผ่านสถานที่ต่างๆ เป็นระยะๆ บนเครื่องบินมีกล้อง ไลดาร์ และสเปกโตรมิเตอร์การถ่ายภาพ สเปกโตรมิเตอร์จัดให้ ภาพไฮเปอร์สเปกตรัมซึ่งมีความละเอียดสูงและจับแสงที่ตามนุษย์ไม่สามารถมองเห็นได้ มันเหมือนกับการใส่ฟิลเตอร์สีในกล้องนิดหน่อย แต่ใส่ฟิลเตอร์สีได้หลายร้อยสี อีธาน ไวท์พยายามระบุชนิดของต้นไม้โดยอาศัยภาพไฮเปอร์สเปกตรัมเหล่านี้

ใบไม้จะสะท้อนและดูดซับความยาวคลื่นแสงที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับสีของมัน หากคุณวาดแผนผังการสะท้อนกับแสงทุกสี คุณจะได้สเปกตรัม การวัดสเปกตรัมนั้นในแต่ละพิกเซลของภาพเผยให้เห็นลักษณะของใบไม้ที่แตกต่างกัน เช่น ปริมาณไนโตรเจนหรือฟอสฟอรัส กล้องทั่วไปของคุณจะจับแสงในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ — หรือสีแดง เขียว และน้ำเงิน ภาพไฮเปอร์สเปกตรัมมาจากอุปกรณ์ที่บันทึกแถบสเปกตรัม 426 แถบ “มันช่วยให้เรามองเห็นความแตกต่างระหว่างพืชต่างๆ โดยเฉพาะจากด้านบน” White จากมหาวิทยาลัยฟลอริดากล่าว “นั่นคงเป็นเรื่องยากที่จะดูว่าทุกอย่างดูเป็นสีเขียวหรือไม่ แต่เราสามารถเห็นความแตกต่างอย่างมากระหว่างสองสิ่งที่เป็นสีเขียวได้โดยใช้ข้อมูลที่แตกต่างจากการถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัมนั้น”

การสามารถเห็นความแตกต่างของสีโดยละเอียดระหว่างใบของต้นโอ๊กไก่งวงและต้นโอ๊คที่มีทรายต้องใช้ไฟล์ภาพขนาดใหญ่ “เรากำลังทำงานกับภาพหลายเทราไบต์และเทราไบต์” ไวท์กล่าว “เรากำลังดำเนินการประมวลผลแบบเข้มข้นจำนวนมากในศูนย์คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงของมหาวิทยาลัยฟลอริดา ซึ่งพวกเขาเรียกว่า HiPerGator เพราะเราชอบจระเข้ที่นี่มาก”

ดูโพสต์นี้บน Instagram

มันไม่เพียงแค่สวยเท่านั้น แต่ยังให้ข้อมูลอีกด้วย! ภาพจากแพลตฟอร์มสังเกตการณ์ทางอากาศ (AOP) ของ NEON เหนือพื้นที่สนามเยลโลว์สโตน (YELL)⠀ ⠀ Lidar หรือ "Light การตรวจจับและระยะ" คือระบบการรับรู้ระยะไกลแบบแอคทีฟซึ่งมีการปล่อยแสงจากเลเซอร์ที่ยิงอย่างรวดเร็วบนเรือ อากาศยาน. แสงนี้เดินทางลงสู่พื้นและสะท้อนจากพื้นผิวเช่นกิ่งไม้ พลังงานแสงที่สะท้อนจะกลับไปยังเซ็นเซอร์ในตำแหน่งที่บันทึกไว้ โดยลิดาร์จะวัดเวลาที่แสงที่ปล่อยออกมาจะเดินทางไปที่พื้นและด้านหลัง นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้ข้อมูลการสำรวจระยะไกลเช่นนี้เพื่อศึกษาโครงสร้างพืชพรรณทั่วภูมิภาค⠀ ⠀ เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับรีโมทของ NEON ความสามารถในการตรวจจับ, AOP และข้อมูลทั้งหมดของเราบนเว็บไซต์ของเรา!⠀ .⠀ .⠀ .⠀ #remotesensing #lidar #NEONdata #opendata #NEONscience #research #งานภาคสนาม

โพสต์ที่แชร์โดย วิทยาศาสตร์นีออน (@neon.sci) เปิดอยู่ 13 ส.ค. 2020 เวลา 9:30 น. PDT

แม้ว่าไวท์จะสอนวิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์เบื้องต้นสำหรับนักชีววิทยามาประมาณหนึ่งทศวรรษแล้ว แต่เขากล่าวว่าในระดับที่กว้างกว่านั้น สาขาของเขายังคงต้องตามให้ทัน “การมีส่วนร่วมกับข้อมูลในระดับที่ NEON สร้างขึ้นนั้นเป็นสิ่งที่นักนิเวศวิทยาส่วนใหญ่ไม่คุ้นเคยมากนัก” เขากล่าว คำถามประเภทต่างๆ ที่ White กำลังมองหานั้นต้องการข้อมูลจำนวนนั้น

“สิ่งหนึ่งที่เราสนใจจริงๆ ก็คือกระบวนการที่ควบคุมระบบนิเวศเปลี่ยนแปลงไปขึ้นอยู่กับขนาดที่คุณกำลังมองหา” เขากล่าว สิ่งที่ส่งผลกระทบต่อต้นไม้แต่ละต้น — ปริมาณแสงแดดที่ได้รับโดยพิจารณาจากความสูงของเพื่อนบ้าน ตัวอย่าง — มีความสำคัญน้อยลงเมื่อคุณซูมออกไปมากขึ้นเรื่อยๆ และดูเอเคอร์ ป่าไม้ หรือระบบนิเวศของ ต้นไม้ รูปแบบของปริมาณน้ำฝนและความผันผวนของอุณหภูมิที่มากขึ้นมีความสำคัญมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบต้นไม้ในฟลอริดากับต้นไม้ในนิวยอร์ก “เราเข้าใจว่ากระบวนการเหล่านี้เปลี่ยนแปลงไปตามขนาด แต่เราไม่มีชุดข้อมูลที่ช่วยให้เราคิดเกี่ยวกับสิ่งนั้นได้อย่างต่อเนื่อง” เขากล่าว

ห้องสมุดให้ยืมไลเคน

ในเขตอุตสาหกรรมของเมืองเทมพี รัฐแอริโซนา มีอาคารเตี้ยสีขาวนวล แม้ว่าภายนอกจะดูเรียบๆ แต่จริงๆ แล้วที่นี่เก็บตัวอย่างทางชีววิทยาไว้หลายพันตัวอย่าง ทั้งจากคอลเลคชันประวัติศาสตร์ธรรมชาติของมหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนาและ ที่เก็บทางชีวภาพของ NEON. ตัวอย่างจุลินทรีย์ แมลงเต่าทอง ยุง และดินทั้งหมดจะถูกเก็บไว้ในอาคารเป็นเวลา 30 ปี NEON จะทำงาน สิ่งที่จำเป็นต้องเก็บในความเย็นจะถูกเก็บไว้ในตู้แช่แข็งแบบแช่แข็ง และ ASU กำลังเพิ่มสถานที่จัดเก็บไนโตรเจนเหลวด้วยเช่นกัน คอลเลกชันของ ASU ก็จัดแสดงอยู่เช่นกัน โดยมีกล่องผีเสื้อ ไหสัตว์มีกระดูกสันหลัง และ หนังหมีแขวนอยู่บนผนัง. Franz จากมหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนาเป็นผู้อำนวยการของคอลเลกชัน

“เรากำลังดูดซับตัวอย่างประมาณ 110,00 ตัวอย่างต่อปี ตามคำแถลงการทำงานที่เรามีกับ NEON ในปัจจุบัน” เขากล่าว “และประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์ ตัวอย่างเหล่านั้นจะต้องเก็บในที่เย็น” เป็นเวลาหลายเดือนแล้ว ที่โรงงานได้รับตัวอย่างจัดส่งทุกวัน บางครั้งหลายครั้ง วัน. ไซต์บางแห่งของ NEON ได้รวบรวมตัวอย่างย้อนหลังไปถึงปี 2013 แม้ว่าการจัดเก็บตัวอย่างเหล่านี้อย่างเหมาะสมจะเป็นองค์ประกอบสำคัญของสิ่งที่ทีมของ Franz ทำ แต่พวกเขายังต้องจัดทำรายการและติดตามด้วย “จริงๆ แล้วเราไม่ควรจะเป็นจุดแวะพักสุดท้ายสำหรับทุกตัวอย่าง” ฟรานซ์กล่าว “ตรงกันข้ามเลย เราควรจะเป็นเหมือนทางผ่านสำหรับตัวอย่างเหล่านี้ เพื่อให้สามารถวิจัยเพิ่มเติมได้”

เพื่อที่จะสร้างนีออน พอร์ทัลข้อมูลหลัก มีประโยชน์สำหรับนักวิจัย เจ้าหน้าที่ biorepository จะต้องป้อนข้อมูลจำนวนมาก ตามมาตรฐาน Darwin Core Standard “นี่ค่อนข้างจะใกล้เคียงกับบางอย่างเช่น ภาษากลางเช่นเดียวกับมาตรฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลกในการถ่ายโอนและใส่คำอธิบายประกอบข้อมูล โดยสัมพันธ์กับตัวอย่างการรวบรวมประวัติศาสตร์ธรรมชาติ” ฟรานซ์กล่าว มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ทุกสิ่งที่พวกเขาจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับตัวอย่างที่พวกเขาไม่ได้เก็บเองแก่นักวิจัย เช่น เก็บที่ไหน เมื่อใด และอย่างไร ชื่ออนุกรมวิธานและวิธีการระบุ “เรายังสามารถบันทึกความสัมพันธ์ระหว่างกลุ่มตัวอย่างได้” ฟรานซ์กล่าว “ตัวอย่างเช่น ถ้า 'A' เป็นปรสิตของ 'B' เราก็จะได้ตัวอย่างจากเห็บที่นำมาจากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม"

คำขอบางส่วนที่ฟรานซ์ได้รับอาจช่วยในการศึกษาเรื่องการเปิดเผยของแมลงในเวอร์ชันสหรัฐอเมริกาได้ มหาวิทยาลัยโอคลาโฮมากำลังมองหาการเปลี่ยนแปลงของปริมาณสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในไซต์ประมาณ 50 แห่ง เขากล่าว พวกเขากำลังใช้สิ่งที่เรียกว่าตัวอย่างกับดักหลุมพราง ถ้วยพลาสติกถูกทิ้งไว้บนพื้นเป็นเวลาหลายวันหรือหลายสัปดาห์ เพื่อสะสมแมงมุม แมลงปีกแข็ง ไส้เดือน และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังอื่นๆ จากตัวอย่างเหล่านี้ นักวิจัยสามารถคาดการณ์จำนวนสัตว์ดังกล่าวในแต่ละพื้นที่ รวมถึงขนาดร่างกายของพวกมันได้ นักวิจัยได้เห็นความแตกต่างในภูมิภาคต่างๆ แล้ว “ดูเหมือนว่าจะมีแนวโน้มในระดับอนุภูมิภาคต่อการเปิดเผยของแมลงซึ่งค่อนข้างน่าสนใจ” ฟรานซ์กล่าว

หยุดชั่วคราวเพื่อโรคระบาด

บางทีคุณอาจนึกภาพนักนิเวศวิทยาเป็นคนที่ถือคลิปบอร์ดและสวมรองเท้าบูทยางอยู่กลางป่า บางทีภาพไซต์นีออนของคุณอาจมีเซ็นเซอร์ส่งเสียงฮัมไปรอบๆ โดยไม่มีมนุษย์อยู่ในสายตา นีออนก็มี 181 ผลิตภัณฑ์ข้อมูล — คอลเลกชันของการวัด เช่น ความดันบรรยากาศ หรืออุณหภูมิอินฟราเรด หรือความเข้มข้นของ CO2 — ที่แสดงออกมา 108 ในจำนวนนี้ต้องการผู้สังเกตการณ์ที่เป็นมนุษย์ “เราพึ่งพาการสุ่มตัวอย่างเชิงสังเกตการณ์เป็นจำนวนมาก” Zoe Gentes ผู้เชี่ยวชาญด้านการสื่อสารอาวุโสของ Battelle ซึ่งเป็นผู้บริหาร NEON กล่าว “แต่นอกเหนือจากนั้น ระบบอัตโนมัติของเรายังต้องการการบำรุงรักษา”

“นั่นคือสิ่งที่กระทบใจฉันจริงๆ ในช่วง 2-3 สัปดาห์แรกของการระบาดของโควิด” มาบี หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของ NEON กล่าว “ฉันไม่รู้ว่าต้องใช้เวลาบำรุงรักษาเซ็นเซอร์เท่าไรจึงจะรีเฟรชและเปลี่ยนแบตเตอรี่และ สิ่งของ." Gentes กล่าวว่าเซ็นเซอร์หลายตัวใช้งานได้ดีมาก ยกเว้นในกรณีที่ไฟฟ้าดับหรือ น้ำท่วม ขณะนี้แพลตฟอร์มสังเกตการณ์ทางอากาศของ NEON ถูกจำกัดให้อยู่ในบางส่วนของสหรัฐอเมริกาที่ไม่ต้องการเที่ยวบินเชิงพาณิชย์ เนื่องจาก NEON ไม่อนุญาตให้เจ้าหน้าที่บินได้ Mabee กล่าว “นี่ไม่ใช่งานที่จำเป็น” เธอกล่าว “มันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเรา มันเป็นงานของเรา แต่มันไม่ใช่งานสำคัญ”

ดูโพสต์นี้บน Instagram

#ทาวเวอร์วันอังคาร พระอาทิตย์ขึ้นที่หอฟลักซ์ LAJA ของ NEON ในเปอร์โตริโก (2019)⠀ ⠀ The Lajas Experimental Station (LAJA) ตั้งอยู่ที่ศูนย์วิจัยและพัฒนา Lajas ซึ่งเป็นหนึ่งในหกสถานีทดลองทางการเกษตรในเปอร์โต ริโก. มันเป็นส่วนหนึ่งของโดเมนมหาสมุทรแอตแลนติกนีโอเขตร้อน (D04) ของนีออน ที่ดินส่วนใหญ่เป็นของมหาวิทยาลัยเปอร์โตริโกวิทยาเขตมายาเกซ พื้นที่ทุ่งแห่งนี้ตั้งอยู่ที่มุมตะวันตกเฉียงใต้ของเกาะซึ่งมีอากาศค่อนข้างแห้งแล้ง ซึ่งตัดกันอย่างดีเยี่ยมกับสภาพป่าไม้ที่บริสุทธิ์ในบริเวณทุ่ง Guánica (GUAN) ข้อมูลที่รวบรวมที่ LAJA จะช่วยให้นักวิจัยประเมินผลกระทบของการเกษตรและกิจกรรมของมนุษย์ต่อระบบนิเวศในท้องถิ่นและติดตาม ผลกระทบเหล่านี้เมื่อเวลาผ่านไป⠀ .⠀ .⠀ .⠀ #PuertoRico #sunrise #research #NEONscience #NEONdata #opendata #ecology #ecoscience #science #ฟลักซ์ทาวเวอร์

โพสต์ที่แชร์โดย วิทยาศาสตร์นีออน (@neon.sci) เปิดอยู่ 11 ส.ค. 2020 เวลา 9:30 น. PDT

ในขณะที่ NEON มองหาวิธีที่จะทำให้ระบบนิเวศภาคสนามปลอดภัยสำหรับการดำเนินการในช่วงที่มีการระบาดใหญ่ Mabee คิดว่าผู้ปฏิบัติงานอาจพิจารณาโครงการนี้อีกครั้งในตอนนี้ “แน่นอนว่าในช่วงเวลาโควิด ฉันคิดว่าผู้คนนั่งลงที่คอมพิวเตอร์และไม่ออกไปข้างนอกมากนัก” เธอกล่าว “ดังนั้นจึงเป็นจุดสนใจของข้อมูลประเภทนี้จริงๆ”

ในช่วงแรก ๆ ของ NEON มีความกลัวในหมู่นักวิทยาศาสตร์บางคนว่ากำลังพยายามแทนที่งานภาคสนามโดยสมบูรณ์ “ฉันคิดว่าพวกเขาตีตรา NEON ผิดๆ ในตอนแรกเพราะพวกเขาพูดว่า ‘โอ้ ตอนนี้คุณสามารถทำระบบนิเวศจากเดสก์ท็อปของคุณได้แล้ว’” แครมเมอร์ซึ่งกำลังศึกษาหนูในรัฐวิสคอนซินกล่าว “และมีนักนิเวศวิทยาจำนวนมากที่คิดว่า ‘ใช่ นั่นไม่ใช่เหตุผลที่เราเข้าสู่วงการนิเวศวิทยา’ เราอยากออกไปข้างนอก'”

การวิพากษ์วิจารณ์อื่น ๆ เกี่ยวกับ NEON คือมันอาจจะนำไปสู่ ทำวิทยาศาสตร์ “ถอยหลัง”” สร้างข้อมูลแล้วค้นหาสมมติฐาน มีความกังวลว่า NSF's เครือข่ายการวิจัยระบบนิเวศระยะยาว จะสูญเสียเงินทุนเพื่อสนับสนุน NEON “มันไม่ได้ช่วยอะไรหรอกที่ NEON จะเข้ามาในช่วงเวลาที่มีความกังวลอย่างมากเกี่ยวกับการลดเงินทุนสำหรับวิทยาศาสตร์” คลาร์ก จากมหาวิทยาลัย Duke กล่าว

โปรเจ็กต์ใช้เวลานานมากในการเริ่มดำเนินการอย่างเต็มที่ ขณะเดียวกัน นักนิเวศวิทยารุ่นใหม่ก็เข้ามามีส่วนร่วมในสาขาวิชานี้ เมื่อปีที่ผ่านมา สมาคมนิเวศวิทยาแห่งอเมริกาการประชุมประจำปีของ ดร.ไคล่า ดาห์ลิน ทวีต: “เบื่อที่จะได้ยินคนแก่ขี้โมโหบ่น @NEON_sci? มาฟังจากผู้ใช้ NEON จริง…”

Nagy นักนิเวศวิทยาภาคพื้นดินมีส่วนร่วมในการฝึกอบรมเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีนักนิเวศวิทยาคนใดถูกทิ้งไว้ข้างหลัง “ฉันคิดว่านั่นเป็นหนึ่งในความท้าทายแรกๆ คือการทำให้แน่ใจว่านักนิเวศวิทยาโดยทั่วไปมีทักษะที่จำเป็นในการใช้ข้อมูลเช่นนี้” เธอกล่าว “มันเป็นทรัพยากรที่ยอดเยี่ยมจริงๆ เพราะทุกคนสามารถใช้ได้อย่างเสรีและเปิดเผย แต่คุณต้องมีความรู้เกี่ยวกับวิธีการใช้ข้อมูลเพื่อที่จะทำให้มันมีประโยชน์”

ระบบนิเวศของนักนิเวศวิทยา

“ผมคิดว่าสิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุดอย่างหนึ่งเกี่ยวกับ NEON ก็คือศักยภาพในการส่งเสริมชุมชนและการทำงานร่วมกันในวงกว้างมากขึ้นภายในระบบนิเวศโดยทั่วไป” ไวท์กล่าว กลุ่มของเขาทำงานร่วมกับนักวิจัยจากแผนกวิทยาการคอมพิวเตอร์และป่าไม้ของโรงเรียนในโครงการต้นไม้ของเขา เขากำลังทำงานเพื่อรวมข้อมูล NEON เข้ากับข้อมูลบางส่วนจากโครงการวิเคราะห์และสินค้าคงคลังของกรมป่าไม้ของสหรัฐอเมริกา เช่นเดียวกับการรวมชุดข้อมูลสองชุด การสร้างทีมจากภูมิหลังทางวิทยาศาสตร์ที่แตกต่างกันจำเป็นต้องสร้างคำศัพท์ทั่วไป

แม้แต่นอก NEON ระบบนิเวศก็ยังขยายออกไปเพื่อให้พอดีกับข้อมูลที่ใหญ่กว่าและคำถามที่ใหญ่กว่า ไวท์สังเกตเห็นสิ่งนี้เมื่อสิบปีก่อนเมื่อเขาเริ่มสอนวิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ “ขณะนี้มีห้องปฏิบัติการจำนวนมากที่ไม่ได้รวบรวมข้อมูลภาคสนามใดๆ ด้วยตนเอง แต่เพียงแต่ทำงานกับข้อมูลที่สามารถได้รับจากผลิตภัณฑ์การสำรวจระยะไกลหรือผลิตภัณฑ์เครือข่ายอื่นๆ” คลาร์กกล่าว เดไซสะท้อนสิ่งนั้น “เราอาจมีนักเรียนที่ทำงานภาคสนามที่พวกเขาไม่เคยเห็นมาก่อน” เขากล่าว “และนั่นอาจจะแตกต่างออกไปเล็กน้อย – อึดอัด – สำหรับบางคนในระบบนิเวศ”

Desai ได้เฝ้าดูการพัฒนาของ NEON จากภายในและภายนอก ก่อนหน้านี้ เขาเป็นสมาชิกของคณะกรรมการที่ปรึกษาด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และการศึกษา ความรู้สึกของเขาเกี่ยวกับโครงการนี้ผสมปนเป เขาชื่นชมนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานที่นั่น แต่บอกว่าฝ่ายบริหารมีขึ้นมีลง NEON ได้ช่วยนำมาตรฐานที่จำเป็นมากมาสู่เครื่องมือและการวัดซึ่งมีความสำคัญต่อการตอบคำถามสำคัญบางข้อของระบบนิเวศ นักนิเวศวิทยาหลายคนคิดว่าข้อมูลของ NEON จะช่วยเริ่มตอบคำถามเหล่านั้นได้

“ถ้าคุณพูดคุยกับมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ พวกเขามักจะพูดว่า ‘นีออนไม่ใช่ประเด็น’ ชีววิทยาของ Macrosystems เป็นสิ่งที่สำคัญ” Desai กล่าว “นีออนเป็นเครื่องมือในการทำให้วิทยาศาสตร์เกิดขึ้น และหากปรากฏว่าเราต้องการเครื่องมืออื่นในอีก 10 ปีนับจากนี้ ก็ต้องเป็นอย่างนั้น”