Ogromen ekološki observatorij NSF je odprt za poslovanje. Toda napetosti ostajajo

Končno mesto v Nacionalni mreži za opazovanje ekologije, vključno s senzorjem, obremenjenim s stolpom, je bilo na Havajih končano v začetku tega leta.

Battelle / NEON

Ogromen ekološki observatorij NSF je odprt za poslovanje. Toda napetosti ostajajo

Avtor Elizabeth PennisiAug. 29. 2019, 17.00

LOUISVILLE, KENTUCKY - Dvajset let v tem obdobju, ko je na poti neuspešno, Nacionalna ekološka opazovalna mreža (NEON) v vrednosti 460 milijonov dolarjev zdaj že deluje. Na 81 krajih po ZDA, ki se raztezajo od arktične tundre na Aljaski do tropskih gozdov v Portoriku, najsodobnejši senzorji zbirajo širok spekter okoljskih podatkov, ki omogočajo ekologom, da odkrijejo obsežne vzorce.

Ko pa NEON prehaja v svojo fazo delovanja, je projekt še naprej predmet razprave v okviru ekološke znanstvene skupnosti. In te napetosti so bile tukaj razvidne v začetku tega meseca na letnem zasedanju Ekološkega združenja Amerike (ESA), na katerem so bile na več zasedanjih razpravljane o težavah in obljubah NEON-a.

Nekateri ekologi skrbijo, da NEON ne bi bil vreden čakanja in da bodo stroški delovanja omrežja zmanjšali sredstva, ki so na voljo za manjše raziskovalne projekte. Sporne so tudi okoliščine, kako je Battelle, podjetje s sedežem v Columbusu, ki ga je Nacionalna znanstvena fundacija (NSF) najela za vodenje NEON, obravnavalo znanstvene svetovalce projekta. Toda drugi raziskovalci se veselijo naraščajočih pretokov podatkov NEON, ki pravijo, da bodo ekologiji omogočili vstop v novo dobo velikih podatkov in reševanje novih vprašanj.

Tu na srečanju so bili pogovori o NEON-u obarvani z nekaj generacijskega razkoraka. Nekateri starejši ekologi so izrazili utrujenost nad NEON-ovimi potmi. Mlajši raziskovalci pa so izrazili navdušenje nad potencialnimi uporabo mreže.

En tvit, Kyla Dahlin (@bristleweed), ekogeografinja z državne univerze Michigan v vzhodnem Lansingu, je ujela razpoloženje: "Dobro jutro # ESA2019! Utrujeni od slišati godrnjave starke se pritožujejo nad @NEON_sci? Pridite slišati dejanske uporabnike NEON @ 8:00 zjutraj v rm M108. "

Ovojna cesta

NEON, ki ga je pred več kot dvema desetletjema predlagala direktorica NSF Rita Colwell, je bil zasnovan tako, da se odzove na naraščajoče zanimanje ekologov za zbiranje obsežnih podatkovnih nizov, ki bi jim omogočili, da pogledajo dlje od svojih lokalnih študijskih mest in vidijo, kako se njihove ugotovitve nanašajo na širši kontekst. Toda "zanimanje raziskovalcev je daleč preseglo njihov dostop do tehnologije in podatkov, " pravi rastlinska ekologinja Laura Foster Huenneke, ki se je pred kratkim upokojila z univerze Severna Arizona v Flagstaffu.

Konec koncev so načrtovalci NEON-a razdelili ZDA na 20 tako imenovanih "ekodomena". Vsak bi dobil zbirko opazovalnic, ki bi zbirale podatke o rastlinah, živalih, vremenu in drugih okoljskih parametrih z uporabo standardiziranih metod, da bi znanstveniki lahko primerjali podatke v vseh spletna mesta. Ideja je, da bi "NEON sposoben odgovarjati na vprašanja celinskega obsega", pravi Huenneke. To bi lahko pomagalo ekologom, da bolje predvidijo učinke urbanizacije, podnebnih sprememb ali razdrobljenosti habitatov - procesov, ki spreminjajo pokrajine po vsem svetu.

Toda izklop NEON-a v resničnost se je izkazal za izziv. Potekale so intenzivne razprave o njenih stroških, kam umestiti opazovalnice in kakšne podatke je treba zbirati. Gradnja se je zasula; prekoračitev stroškov je povzročila zmanjšanje projekta, NSF pa je odpustil prvotne vodje projekta, ki so izhajali predvsem iz znanstvene skupnosti. Leta 2016 je NSF naročilo NEON dodelila podjetju Battelle, inženirskemu podjetju, ki se je specializiralo za upravljanje velikih vladnih projektov in objektov. V začetku letošnjega leta je Battelle povzročil nemir, ko je odpustil dva najvišja osebja NEON-a in na kratko razpustil znanstveni svetovalni odbor. Ti premiki so "ustvarili veliko slabe volje" med ekologi, pravi Michael Dietze, ekolog z univerze v Bostonu.

Kljub temu je podjetje dobilo pohvale, da je končno dokončala gradnjo NEON-a, v začetku letošnjega leta 9 milijonov ameriških dolarjev. Končno spletno mesto na Havajih je na spletu objavilo maja.

Izčrpanost in vznemirjenje

Za nekatere raziskovalce, ki so živeli skozi sago NEON, je bilo naporno. "Obstajajo ljudje, ki so se v mnogih, mnogo letih potrebovali, da so prišli do frustracije, " pravi Huenneke. In zdaj, pravi: "Mnogi od teh ljudi, kot sem jaz, so že izšli iz pogovora" o tem, kako naj NEON uporabljamo.

Nekateri mlajši znanstveniki pa se radi vračajo v NEON. Da bi izkoristil to zanimanje, je Battelle gostil izobraževalne delavnice, vključno z dobro obiskanimi sejami na konferenci ESA, ki poudarjajo 179 „podatkovnih izdelkov“, ki jih NEON proizvaja. Podjetje je tudi zaposlilo 17 znanstvenikov z zgodnje kariere, ki sodelujejo s podatki NEON, da bi delili svoje izkušnje.

Eden od teh raziskovalcev, Youssef Kaddoura, doktorira na univerzi Florida v Gainesvillu. Podatke NEON uporablja za razvoj načinov za boljšo uporabo podatkov iz zraka in satelitov za ekološke študije in pravi, da jim je omrežje v veliko pomoč. "Niso samo podatki, ampak tudi to, da imam za sabo ekipo - ljudje NEON, ki so moja podpornica, " pravi.

Dietze je bil ravno študent, ko se je NEON začel ukvarjati. Pri svoji disertaciji je "tekel naokoli z odložiščem in meril stvari", se spominja. Sedaj je izredni profesor, osredotočen je na ekološko napovedovanje, ki bo najbolje delovalo z veliko podatki o veliko krajih. Za njim, težave Neon so voda pod mostom, in hes postal član NEONs znanstveni svetovalni odbor. NEON je tisto, kar je obljubil, in pravi, in pomaga pri preusmerjanju ekoloških študij bolj kot o omrežni znanosti, kjer je mogoče videti velike, splošne vzorce.

Na seji kratkih pogovorov uporabnikov NEON-a, o katerih je Dahlin tvitnil, je bilo navdušenje nalezljivo. Tam je Dahlin opisala, kako uporablja podatke NEON, ki jih delno zbirajo z letali, da bi preučila, kako se vegetacija spreminja ne samo po gozdu, temveč tudi navpično od krošnje dreves do njihovih baz. Končni cilj je biti sposoben predvideti, kako se bo ta vegetacija v času, kolikor jo skladišči, spreminjala skozi čas. Takšne podatke v zraku je zelo drago zbirati, je zapisala, vendar jih ne stane ničesar, da bi jih prenesla in analizirala. Ka kot mlajša fakulteta je to, da lahko prisluhnete [NEON s podatkom], je grozno, pravi.

Njen tvit, za katerega je dejala, da je bil večinoma zabaven, je motiviral s svojim opazovanjem, da kritika NEON, kot kaže, izhaja od starejših znanstvenikov. Mlajša generacija, tudi mlajša od mene, je veliko bolj sposobna upravljati s temi nabori na način, za katerega se večina starejših ekologov ni bila nikoli usposobljena, pravi. Glede na to, da naj bi NEON deloval 30 let, ugotavlja, da bi lahko mlajši raziskovalci celotno kariero namenili analizi NEON podatkov.

Kljub temu so nekateri mladi znanstveniki bolj preudarni. "To je ogromen vir za ekologijo, " pravi Christopher Anderson z univerze Stanford v Palo Altu v Kaliforniji, ki uporablja podatke daljinskega zaznavanja za prikaz sprememb biotske raznovrstnosti. He s je pri svojem delu uporabil podatke NEON, vendar pravi, da jih je težko uporabljati in razlagati, in ugotavlja, da ima veliko območij v bližini opazovalnice. Poleg tega, pravi, obstaja določena negotovost glede prihodnosti NEON .

Prihodnje negotovosti

Neznano je, kdo bo vodil NEON v naslednjih desetletjih. Prejšnji mesec so nekateri ekologi pozvali NSF, naj zamenja Battelleja kot izvajalca NEON, ko se leta 2021 podaljša njegova pogodba v višini 65 milijonov dolarjev na leto. Agencija zdaj prosi za prispevek k načrtovani zahtevi za zbiranje ponudb omrežje.

Medtem se Battelle še vedno odloča, kdo bo postal znanstveni direktor NEON, in nadomestil Sharon Collinge, ki je v začetku tega leta odstopila v znak protesta, kako je Battelle obravnaval svoje znanstveno osebje. Imamo nekaj zelo prepričljivih kandidatov, pravi Michael Kuhlman, glavni znanstvenik Battelle . Zapolnitev položaja z ekologom ni njegova največja prioriteta, ugotavlja. Imeti nekoga, ki je seznanjen s poslanstvom NEON, je pomembno, pravi, toda poleg tega iščemo nekoga, ki ceni in mu je všeč velik operacij podatkov in podatkov.

NSF je podobnega uma. Battelle se ne plačuje za opravljanje znanosti, pravi NSF s Roland Roberts iz Aleksandrije v Virginiji, ki je vodja projektov NEON . It je pomembno, da so vključeni znanstveniki, ugotavlja, vendar poudarja, da je učinkovito upravljanje lokacij, podatkov in 500 zaposlenih NEON enako pomembno. Roberts in Battelle pravita, da ima NEON zdaj 170 znanstvenikov in inženirjev za osebje, od tega 58 z ekološkim ozadjem, in približno 225 tehnikov, ki delajo s krajšim delovnim časom.

Vprašanja glede financiranja so bila namenjena tudi mnogim raziskovalcem, ki so se udeležili srečanja NSF, organiziranega v ESA, na katerem so razpravljali o NEON-u. Uradniki agencije so poudarili, da je NSF odprt za financiranje projektov, ki uporabljajo podatke NEON prek različnih programov NSF, ne le tistih, ki so tradicionalno povezani z ekologijo. NEON je zasnovan za zagotavljanje podatkov; it niso zasnovane za raziskave, zato bi raziskovalci morali dobiti sredstva iz drugih delov NSF, je dejal Roberts. Ko je en član občinstva očital izgubo obsežnega eksperimenta na področju ekologije toka, ki je bil prvotno načrtovan kot del NEON-a, a je bil zaradi prekoračitve stroškov razrezan, so uradniki NSF predlagali, da bi raziskovalci lahko poiskali sredstva, da bi ga dodali s pomočjo relativno novega financiranja mehanizmi za projekte, ki stanejo do približno 70 milijonov dolarjev.

Uradniki so prav tako poskušali prepričati pomisleke, da bi dejavnosti NEON pomenile financiranje za zbiranje podatkov z drugih poljskih postaj, dolgoletna mreža ekoloških raziskav NSF pa bo padla na stran. "Nezadovoljen je, ker je NEON izoliran in deluje, kot da drugih [dolgoročnih] mrež ne obstaja, " pravi Scott Collins, ekolog z univerze v Novi Mehiki v Albuquerqueju, ki je sodeloval pri znanstvenem svetovalnem odboru NEON-a in ni vrnitev, potem ko je bila razpuščena in ponovno vzpostavljena. "NEON bi se lahko učil in izkoristil delo, ki že obstaja."

Toda Kuhlman pravi, da je NEON pripravljen in je pravi čas, da se vzpostavijo povezave med njim in drugimi napori. "Zdaj smo že sposobni bolj produktivnega sodelovanja, " pravi. Tudi Roberts meni, da so takšna sodelovanja pomembna: "Prosil bom za denar, " je obljubil, da bo organiziral delavnice, katerih cilj je, da različni deli skupnosti sodelujejo skupaj.

Takšni napori bi lahko bili ključni za pridobitev znanstvenikov, da bodo zaupali NEON-ovem nadzornikom in uporabljali mrežo, pravijo opazovalci. "Če raziskovalna skupnost ne bo zaupala upravljanju podatkov, jih ne bo uporabljala, " pravi Collins. Tudi Dietze je zaskrbljen. "Če ljudje teh podatkov ne začnejo uporabljati, ne bo razloga, da bi jih nadaljevali, " pravi Dietze. In če NEON odpove, pravi, "to bi bila ogromna izguba, saj mislim, da ne bomo dobili ponovitve."