Síť národní ekologické observatoře - National Ecological Observatory Network

Síť národní ekologické observatoře
NationalEcologicalObservatoryNetworkLogo.png
ZkratkaNEON
TypNezisková organizace
ÚčelEkologické monitorování
Hlavní sídloBoulder, Colorado
Obsluhovaný region
Spojené státy
webová stránkawww.nevěda.org

Síť národní ekologické observatoře (NEON) je velký program zařízení provozovaný společností Battelle Memorial Institute a financováno z Národní vědecká nadace. V plném provozu od roku 2019 NEON shromažďuje a poskytuje dlouhodobá, standardizovaná data o ekologických reakcích biosféry na změny ve využívání půdy a klimatu a o zpětné vazbě s geosférou, hydrosférou a atmosférou.[1] NEON je kontinentální výzkumná platforma pro pochopení toho, jak a proč se mění naše ekosystémy.[2]

Vize a poslání

Krátký dokument demonstrující cíle NEONu

Vizí NEON je řídit globální porozumění a rozhodnutí v měnícím se prostředí vědeckými informacemi o kontinentálním měřítku ekologie prostřednictvím integrovaných pozorování, experimentů a předpovědí. Posláním společnosti NEON je navrhovat, implementovat a provozovat především integrovanou vědeckou infrastrukturu v kontinentálním měřítku, která umožní výzkum, objevování a vzdělávání v oblasti ekologických změn.

NEON sbírá ekologická a klimatická pozorování po celém kontinentu Spojené státy, počítaje v to Aljaška, Havaj a Portoriko. Hvězdárna je mezi prvními, kdo detekuje a umožňuje předpovídat ekologické změny v kontinentálním měřítku po několik desetiletí. NEON rozdělil USA do 20 eklimatických domén, z nichž každá představuje různé oblasti vegetace, reliéfu, podnebí a výkonnosti ekosystému. Data jsou shromažďována terénními techniky a pasivními senzory na strategicky vybraných místech v každé doméně a syntetizována do informačních produktů, které lze použít k popisu změn v národním ekosystému v prostoru a čase. Datové produkty NEON jsou volně dostupné prostřednictvím webového portálu.

Účel a funkce

Věda

NEON ústředí v Boulderu
NEON věž u Experimentální rozsah Jornada

Údaje, které NEON shromažďuje, jsou definovány řadou velkých výzev, jak je identifikovala Národní rada pro výzkum na žádost Národní vědecké nadace.[3] Rada pro národní výzkum zřídila výbor pro hodnocení hlavních ekologických, environmentálních a národních zájmů, které vyžadují observatoř na kontinentálním měřítku, a určila následující významné environmentální výzvy:

  • Biogeochemie: Studie o tom, jak chemické, fyzikální, geologické a biologické procesy kombinují a vytvářejí přírodní prostředí.
  • Biodiverzita: Celá řada forem života na Zemi nebo v konkrétní oblasti.
  • Klimatická změna: Významná dlouhodobá změna druhu počasí, kterou bychom očekávali na základě průměrů vypočítaných z klimatických údajů.
  • Ekohydrologie: Studie interakce organismů s prostředím a neustálým pohybem vody.
  • Infekční choroby: Nemoci šířené viry, parazity a bakteriemi, které jsou někdy přenášeny na člověka zvířaty, ptáky a hmyzem.
  • Využívání půdy: Mnoho způsobů, jakými lidé mění přírodní krajinu a prostředí, například budováním měst, kácení lesů nebo pěstováním plodin.
  • Invazivní druhy: Rostliny a organismy, které přelidňují určité místo, nebo druhy, které se pohybují do oblastí, ve kterých dříve nežili.

Data a pozorování, která NEON shromažďuje, se tedy zaměřují na to, jak využívání půdy, klimatická změna a invazivní druhy ovlivňují biologickou rozmanitost, ekologii chorob a ekosystémové služby. Získání integrovaných údajů o těchto vztazích po dlouhou dobu je zásadní pro zlepšení předpovědních modelů a řízení zdrojů pro změnu životního prostředí.

Vize Národní vědecké nadace pro NEON je popsána jako:

„Kontinentální výzkumný nástroj skládající se z geograficky distribuované infrastruktury, propojené prostřednictvím nejmodernější komunikace. Špičková laboratorní a polní instrumentace, experimentální infrastruktura založená na místě, zařízení pro archiv přirozené historie a / nebo výpočetní, analytické a modelovací schopnosti , propojený prostřednictvím výpočetní sítě, bude zahrnovat NEON. NEON bude transformovat ekologický výzkum umožněním studií o hlavních výzvách životního prostředí v regionálním až kontinentálním měřítku. Vědci a inženýři budou používat NEON k provádění ekologických studií v reálném čase zahrnujících všechny úrovně biologické organizace a časové a zeměpisné měřítka. Disciplinární a multidisciplinární programy NSF budou podporovat výzkumné projekty a vzdělávací aktivity NEON. Data ze standardních měření provedených pomocí NEON budou veřejně dostupná. “ (NSF 04549, 2004)[4]

NEON je speciálně navržen k řešení ústředních vědeckých otázek o interakcích ekosystémy, klima a využití půdy:

  • Jak budou ekosystémy a jejich složky reagovat na změny vyvolané přírodními i lidmi síly jako je klima, využívání půdy a invazivní druhy v celé řadě prostorových a časových měřítcích? A jaké je tempo a vzor odpovědí?
  • Jak fungují vnitřní reakce a zpětné vazby z biogeochemie, biologické rozmanitosti, hydroekologie a ... biotický struktura a funkce interagují se změnami klimatu, využívání půdy a invazivních druhů? A jak se tyto zpětné vazby liší v ekologickém kontextu a v prostorových a časových měřítcích?

Vzdělávání

Data a informační produkty, které společnost NEON shromažďuje a poskytuje, jsou snadno dostupné vědcům, pedagogům, studentům, osobám s rozhodovací pravomocí a veřejnosti, aby je mohli použít k pochopení a řešení ekologických otázek a problémů. Data jsou poskytována jako smysluplné informační a výukové nástroje, které zapojují mnoho diváků, včetně členů komunit s nedostatečnou obsluhou, a podporují širokou ekologickou gramotnost.

Dějiny

NEON byl původně vytvořen v roce 2000, předběžný plán byl vypracován v roce 2006. Národní vědecká nadace, Národní vědecká rada a Kongres schválily financování NEON v roce 2011.[5]

Počínaje rokem 2011 společnost NEON, Inc., subjekt odpovědný za počáteční provozování projektu NEON, prošla auditem Agentura pro obrannou smlouvu jménem Národní vědecká nadace Úřad generálního inspektora. Zodpovědný auditor J. Kirk McGill zjistil, že společnost NEON, Inc. má špatnou kontrolu nad finančními prostředky daňových poplatníků a může snadno překročit rozpočet s malým nebo žádným varováním. Zjistil také, že společnost NEON, Inc. utratila finanční prostředky daňových poplatníků za nelegální výdaje, včetně alkoholu, lobbování, večírků a luxusního cestování. Když se vrcholového vedení DCAA McGillovy nálezy nezabývaly, prozradil to přímo Kongresu.[6]

Dne 3. Prosince 2014 se konalo slyšení v této věci před Sněmovna Spojených států pro vědu, vesmír a technologie.[7] Druhé slyšení se konalo 3. února 2015.[4] V dubnu 2015 Úřad pro správu a rozpočet nařídil všem oddělením a agenturám nepoužívat „poplatky za správu“ k úhradě nezákonných výdajů. Dne 18. září 2015 se konalo třetí slyšení.[8] The Výbor nakonec odůvodnila McGillova tvrzení vůči společnosti NEON, Inc. a 11. prosince 2015 byla společnost NEON, Inc. z projektu propuštěna.[9] To představuje jedno z největších ukončení federální dohody pro věc v historii. The NSF vybral Battelle v březnu 2016 dokončit stavbu observatoře namísto NEON, Inc.[10]

Program byl plně funkční v roce 2019.[1]

Rozložení

NEON kategorizoval pět typů měřicích systémů: Airborne Observation Platform (AOP), Aquatic Instrument System (AIS), Aquatic Observation System (AOS), Terrestrial Instrument System (TIS) a Terrestrial Observation System (TOS).[11]

Pozorování ve vzduchu

NEON fotografuje vzduchem a provádí antény LiDAR pozorování studovaných míst.[12] Toho je dosaženo pomalým létáním letadel, které se měří ve výšce 1000 metrů nad zemí.[13]

Vodní místa

Vzorkování vodních stanovišť závisí na typu prostředí, které se liší mezi potoky, řekami a jezery. Automatizované senzory hodnotí kvalitu a hloubku vody a ruční pozorování studuje organismy, biogeochemii, hydrologii a morfologii.[11]

Pozemní stránky

Každé pozemské místo studované NEONem zahrnuje 30 náhodně distribuovaných grafů. Na vybraných plochách technici monitorují půdní biogeochemii a mikroby; rozmanitost rostlin, biogeochemie, biomasa, produktivita a index listové plochy; rozmanitost brouků; prevalence, rozmanitost, fenologie a infekční onemocnění komárů; rozmanitost, demografie a nemoci malých savců; ptačí rozmanitost; a nemoci přenášené klíšťaty.[11]

Každé pozemské místo je vybaveno sadami senzorů půdy a věží vybavenou senzorickým vybavením. Věže jsou postaveny tak, aby se rozkládaly nad vegetačním baldachýnem a prováděly měření, jako je kvalita ovzduší, tok oxidu uhličitého, teplota a atmosférický tlak.[14] Další vzorkovací plochy se nacházejí ve vzdušném prostoru věže.[11]

Místa

Mapa zavedených stránek NEON
NEON tower v Delta Junction na Aljašce

Weby jsou uspořádány do 20 samostatných eklimatických domén po celých Spojených státech. Jsou rozděleny pozemním a vodním vzorkováním.[15]

Viz také

Reference

Příslušné dokumenty projektu NEON jsou k dispozici na adrese Archiv dokumentů NEON, včetně dokumentů o vědeckém designu, Integrovaného plánu pro vědu a vzdělávání (ISEP) a Základního návrhu sítí a informatiky (NIBD).

  1. ^ A b Pennisi, Elizabeth (29. srpna 2019). „Obrovská ekologická observatoř NSF je otevřená pro podnikání. Napětí však přetrvává.“. Science Mag. Citováno 2. června 2020.
  2. ^ "About | NSF NEON | Open Data to Understand our Ecosystems". www.neonscience.org.
  3. ^ „US NSF - NEON“. www.nsf.gov. Citováno 3. června 2020.
  4. ^ A b Synopse NSF pro NEON
  5. ^ "Historie | NSF NEON | Otevřená data, abychom porozuměli našim ekosystémům". www.neonscience.org.
  6. ^ McGill, J. Kirk (2014-04-27), Anglicky: J. Kirk McGill's 27 April 2014 Whistleblower Disclosure (PDF), vyvoláno 2016-01-06
  7. ^ „Plné slyšení výborů - kontrola výsledků dvou auditů sítě národní ekologické observatoře“. Výbor pro vědu, vesmír a technologii. Citováno 2016-01-06.
  8. ^ „Podvýbor pro výzkum a technologie a Podvýbor pro dohled nad sluchem: Výstražné signály NEON: Zkoumání řízení sítě Národní ekologické observatoře“. Výbor pro vědu, vesmír a technologii. Citováno 2016-01-06.
  9. ^ „NSF propouští manažery problémového ekologického projektu NEON“. news.sciencemag.org. Citováno 2016-01-06.
  10. ^ Mervis, Jeffrey. „NSF vybere Battelle, aby spustila NEON“. Science Mag. Americká asociace pro rozvoj vědy. Citováno 7. dubna 2016.
  11. ^ A b C d Thorpe, Andrea S .; Barnett, David T .; Elmendorf, Sarah C .; Hinckley, Eve-Lyn S .; Hoekman, David; Jones, Katherine D .; LeVan, Katherine E .; Meier, Courtney L .; Stanish, Lee F .; Thibault, Katherine M. (2016). „Úvod do návrhů vzorkování pozemního pozorovacího systému Národní ekologické observatoře“. Ekosféra. 7 (12): e01627. doi:10,1002 / ecs2,1627. ISSN  2150-8925. Citováno 3. června 2020.
  12. ^ Krause, Keith; Kampe, Thomas; Musinsky, John (2013). „Ekologické mapování - používání integrovaného LiDAR a hyperspektrálního vzdušného dálkového průzkumu na NEON“ (PDF). Časopis LiDAR. 3 (6). Citováno 3. června 2020.
  13. ^ „Airborne Remote Sensing | NSF NEON | Open Data to Understand our Ecosystems“. www.neonscience.org. Citováno 3. června 2020.
  14. ^ "Měření tokové věže | NSF NEON | Otevřená data k porozumění našim ekosystémům". www.neonscience.org.
  15. ^ „Typy polí NEON“. www.neonscience.org.
  16. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó str q r s t „Polní stránky“. www.neonscience.org.
  17. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó str q r s t "Polní kanceláře | NSF NEON | Otevřená data k porozumění našim ekosystémům". www.neonscience.org.

externí odkazy