'Sink' eller svømme for saltmyrer

Anonim

Verdens kystøkosystemer, som tidevannsmasser og mangroveskoger, har potensial til å lagre og sekvestere store mengder karbon, kollektivt kjent som blå karbon.

Tidligere president Barack Obama i 2014 gjorde forskning om forståelse av karbondynamikken i disse kystøkosystemene en prioritet på grunn av deres betydning for den globale karboncyklusen.

Til tross for deres rolle som potensielle vasker - eller lagerhus - av karbon, er det fortsatt uklart hvordan forskjellige biofysiske prosesser påvirker karbondynamikken i disse økosystemene.

Ved hjelp av midler fra hans nylig tildelte National Science Foundation fakultet Early Career Development Award, vil University of Delaware Rodrigo Vargas etablere et utendørs laboratorium ved St. Jones Reserve, som er en del av Delaware National Estuarine Research Reserve (DNERR) og en del av National Estuarine Research Reserves (NERR). Hans forskningsinnsats vil bidra til en bedre forståelse av vertikale og laterale karbonflukser - mengden karbon utvekslet mellom land og atmosfære, og mengden karbon utvekslet mellom land og kyst-hav i tidevanns kystnære våtmarker.

Gjennom den prestisjetunge NSF karriereprisen vil Vargas, lektor ved Institutt for plante- og jordvitenskap i UDs kollegium for jordbruk og naturressurser (CANR), også arbeide for å styrke minoritetsstudenter ved å integrere dem i forskning, utdanning og oppsøkingsaktiviteter, og vil styrke sosial kapital ved å styrke nettverket av studenter, vitenskapsfagfolk og forskere i saltmyrer over Delaware og utover.

Vertikal og lateral flux

Vertikale karbonstrømmer involverer mengden karbon som går fra bakken til atmosfæren eller fra atmosfæren til økosystemet, og vil bli estimert ved å måle flussene av karbondioksid (CO2) og metan (CH4), to viktige drivhusgasser.

"Nettutveksling av CO2 mellom atmosfæren og landoverflaten kalles nett økosystemutveksling, " sa Vargas. "Hvis nettets økosystemutveksling er negativ, betyr det at CO2 blir absorbert av økosystemet. Hvis det er positivt, betyr det at CO2 slippes ut i atmosfæren, og måten vi kvantifiserer på, er med eddy-kovarians teknikken som måler utveksling av masse og energi mellom atmosfæren og landoverflaten. "

I dette spesifikke området måler forskerne måling av CO2 og CH4 mellom økosystemet og atmosfæren ved å bruke det første eddy-kovariansstårnet etablert i delstaten Delaware siden 2015. Etableringen av dette tårnet ble delvis støttet av tilskudd Vargas mottatt fra Delaware National Aeronautics and Space Administration Etablert Program for Stimulering Konkurransedyktig Forskning (NASA-EPSCOR), Delaware Coastal Programs (DCP), og et CANR seed grant.

Tårnet er en del av AmeriFlux-nettverket, et konsortium av forskere som bruker et nettverk for å jobbe med eddy-kovarians teknikken, måling av CO2-flom og CH4 på flere steder i hele Amerika.

I tillegg til de vertikale flusene forklarte Vargas at det også er viktig å ta hensyn til lateral fluss i saltmyrer.

Fordi de befinner seg i overgangen mellom land og hav - det terrestriske-vann-grensesnittet - utfordringen for saltmyrer er at deres biogeokjemi også påvirkes av tidevann, noe som bringer materie og energi inn når de stiger. Når tidevannet trekker seg tilbake, trekker de ut materie og energi, noe som gjør det veldig utfordrende å forstå karbonsyklusen på disse økosystemene.

"Nylige studier har vist at det er betydelig lateral karboneksport fra disse økosystemene mot kysthavet, og det er noe vi også vil forstå, " sa Vargas. "Det er en veldig stor utfordring, og vi starter studier med det overordnede målet å forstå hvordan ulike biofysiske faktorer regulerer vertikale og laterale karbonflukser i tidevanns saltmyrer."

Fjernkameraer

Nettstedet er også utstyrt med digitale kameraer som kan ta automatiske bilder av økosystemet for å studere plantefenologi. Plantfenomen informerer om periodiske livssykluser av planter som blomstring eller tidspunktet for utblåsing. Bildene er tatt i fargen og også i infrarød, noe som gjør at forskerne kan se økosystemets grønnhet. Denne informasjonen brukes til å forstå karbondynamikken i økosystemene basert på gjentatt fotografering, referert til som ekstern avstandsmåling.

"Du kan se greenness-indeksen for å kvantifisere hvor grønt økosystemet er, og det toppet i midten av august i år, og da begynner du å miste den grønningen som en del av den årlige vegetasjonssyklusen. Det er også en fantastisk mulighet for statsvitenskap og oppsøkelse, sier Vargas.

Digitalkameraet forteller ikke bare forskerne om grønting av nettstedet, men også om hendelser som de kanskje ikke ellers kunne ha forsket, for eksempel når store flomhendelser skjedde i 2015 og 2016.

"En flomhendelse ble forårsaket av orkanen Joaquin, " sa Vargas. "Med kameraene var vi i stand til å overvåke hvor høyt og omfattende vannstanden var. I 2016 hadde vi en annen flom, men denne flommen var ikke på grunn av havstormer, det var på grunn av en innlandsstorm som førte vann gjennom St Jones River og oversvømmet nettstedet vårt. "

Alle bilder er tilgjengelige online i sanntid som en del av PhenoCam-nettverket for å forbedre gjennomsiktigheten og datadeling blant det bredere vitenskapelige samfunn.

Opplæringsdel

Vargas vil også bruke prisen til å gi 8. klasse studenter - som vanligvis lærer om karbon syklusen gjennom sin læreplan - en sjanse til å få en praktisk læringsopplevelse relatert til karbon.

Vargas planlegger å jobbe med fagfolk hos DNREC og St. Jones Reserve, samt med Amy Trauth-Nare, senior assisterende direktør for UDs profesjonelle og fortsatte studier, for å utvikle en modul ved hjelp av fenomendrevet instruksjons- eller stedbasert instruksjon, slik at som læring på St. Jones Reserve - for å spesifikt adressere emner om karbon og energiutveksling i økosystemer.

I tillegg ønsker Vargas å skape muligheter for lavere minoritetsstudenter som deltar i UDs tilknyttede kunstprogram (AAP), for å fremme faglig suksess innen vitenskap, teknologi, ingeniørfag og matematikk (STEM).

"En av de tingene jeg har jobbet på siden jeg begynte på UD, er å styrke underrepresenterte studenter, " sa Vargas. "Ved å gi skolastiske muligheter og øke sosial kapital, styrker vi nettverket av studenter, vitenskapsfagfolk og forskere i Delaware og utover. Jeg er spansktalende og spanskprofessorer er minoriteter på UD, og ​​spansktalende studenter er også minoriteter på UD. Jeg har et sterkt engasjement for å støtte underrepresenterte studenter og studenter på STEM-felt. Det er et stort press på dette forslaget. "

Vargas vil jobbe med David Satran, direktør for Associate in Arts Program, for å tilpasse mulighetene for AAP-studentene, og vil innlemme sine nåværende studenter som mentorer for AAP-studentene.

menu
menu