De meeste onderzoeksdatabases zijn nauw gefocust. Ze bevatten mogelijk alleen seismische gegevens van aardbevingen, bijvoorbeeld, of chemische gegevens van vulkanisch gesteente. De Interdisciplinaire Earth Data Alliance (IEDA) wilde een ander soort onderzoekservaring creëren, en het resultaat voedt wereldwijd baanbrekende multidisciplinaire ontdekkingen.

Gemaakt en beheerd door wetenschappers van het Lamont-Doherty Earth Observatory, IEDA brengt diverse datasets uit de hele geochemie en mariene geowetenschappen samen in één systeem. belangrijk, het biedt de tools waarmee wetenschappers uit een groot aantal vakgebieden gemakkelijk relaties tussen veel verschillende soorten gegevens kunnen zoeken en onderzoeken.

"Dit is een nieuw tijdperk van datamining, " zei IEDA-directeur Kerstin Lehnert, een geochemicus en Doherty Senior Research Scientist bij Lamont. Lehnert zal deze week tijdens de herfstbijeenkomst van de American Geophysical Union in San Francisco verschillende sessies leiden waarin de vooruitgang op het gebied van gegevensbehoud en -opslag wordt onderzocht. Twee van die sessies worden live online gestreamd.

"Via IDA, wetenschappers kunnen de natuurlijke monsters vinden, de compositie, de geochemie van de monsters. Als je de structuur van de korst onder die monsters wilt weten, u kunt bij de seismische gegevens komen. Je kunt controleren of er experimentele resultaten zijn voor de chemische samenstelling van dichtbij deze rotsen die je kunnen vertellen waar ze vandaan komen. Zijn er gedateerde stenen? Waar is de geochronologie in dit specifieke gebied? De gegevens beginnen te worden genetwerkt, en het komt samen in IEDA, ' zei Lehnert.

Vóór IEDA, dit soort gegevens waren grotendeels ontoegankelijk, vaak opgeslagen op de lokale computers van wetenschappers, in hun labnotitieboekjes, of versnipperd over de wetenschappelijke tijdschriften. Door de gegevens samen te brengen in een gemakkelijk doorzoekbaar formaat, IEDA heeft een manier gecreëerd voor onderzoekers om snel toegang te krijgen tot duizenden waarden voor analyse en vergelijking. Twee wetenschappers waren onlangs in staat om een ​​verband tussen diepe aardse geochemie en een stijging van zuurstof in de atmosfeer van de aarde te documenteren door 70, 000 monsters van continentale stollingsgesteente-geochemie van IEDA. Het zou jaren duren voordat IEDA werd gemaakt om alle gegevens te vinden.

"Het integreren van verschillende soorten observaties en observaties uit veel verschillende regio's om een ​​globaal perspectief te krijgen, is een krachtige manier om nieuwe inzichten te krijgen in wetenschappelijke problemen, " zei IEDA Associate Director Suzanne Carbotte, een mariene geofysicus en Bruce C. Heezen Lamont Research Professor.

De wetenschap van de 21e eeuw transformeren

IEDA combineert EarthChem, 's werelds grootste geochemiedatabase, met het Marine Geoscience Data System, die gegevens dient voor studies van zeebodem en diepere korst- en mantelprocessen.

EarthChem begon in 1996 als de petrologische database PetDB in Lamont, toen relationele databases net begonnen te worden ontwikkeld. Tegenwoordig omvat het verschillende partnerdatabases en ongeveer 400, 000 monsters en 20 miljoen analytische waarden uit de hele geochemie, samen met de tools om de collecties te ontginnen. De EarthChem Portal maakt ook verbinding met andere grote databases, waaronder het Duitse GeoRock, een database in Japan, en de nationale geochemische database van de U.S. Geological Survey, waardoor IEDA-gebruikers in al deze belangrijke databases tegelijk kunnen zoeken.

Het Marine Geoscience Data System vindt zijn oorsprong in het begin van de jaren negentig, toen Lamont-oceanograaf Bill Ryan een eerste in zijn soort web-toegankelijke database met bathymetriegegevens op de zeebodem lanceerde. Voortbouwend op deze vroege bron, het Marine Geoscience Data System bedient een breed scala aan mariene geowetenschappelijke gegevens die zijn verzameld door onderzoeksschepen en andere platforms, inclusief gegevens tot 1954. Het bevat wereldwijde bathymetriegegevens, zeebodembeelden, seismische gegevens die dwarsdoorsneden bieden onder de zeebodem, evenals andere multidisciplinaire gegevens uit een reeks nationale onderzoeksprogramma's.

Het IEDA-systeem is ook uniek uitgerust om kleinere, niche-datasets, die het vervolgens open en toegankelijk maakt via interactieve, op kaarten gebaseerde interfaces en andere tools.

Een van de aandachtspunten is het verzamelen van zogenaamde 'long-tail'-gegevens:wat wetenschappers doen met observatiegegevens in hun laboratoria en hoe ze deze analyseren.

"Veel van wat mensen doen met verschillende datasets in hun labs kan zeer innovatief en uniek en nieuw zijn, " zei Vicki Ferrini, een oceanograaf die werkt met IEDA's mariene geofysische gegevens. "Het komt allemaal naar buiten via wetenschappelijke publicaties, interpretaties ervan komen naar buiten, maar het daadwerkelijk toegankelijk en herbruikbaar maken van de gegevens die deze publicaties ondersteunen, tot iets waarop kan worden voortgebouwd, is wat we echt willen doen."

De gegevensbehoeften van wetenschappers begrijpen

Een deel van het succes van IEDA komt voort uit de nauwe banden van het team met de wetenschap. Lehnert, Carbotte, en veel van de IEDA-teamleden zijn wetenschappers die zeer goed bekend zijn met wetenschappelijke workflows en hoe wetenschappers gegevens zoeken en analyseren. Ze weten wat wetenschappers nodig hebben en hoe ze oplossingen kunnen aanpassen en verschillende soorten resultaten kunnen integreren.

Naast de repositories en analysetools, IEDA heeft identificatiesystemen die gepubliceerde artikelen koppelen aan hun originele gegevens en voorbeelden. Openheid van gegevens is van cruciaal belang voor het vermogen van wetenschappers om theorieën te testen en resultaten te reproduceren, en datamanagementplannen zijn nu vereist door de National Science Foundation, die IEDA ondersteunt. IEDA stelt ook gegevens en monsters beschikbaar voor hergebruik, zodat wetenschappers niet opnieuw dezelfde soorten gegevens van dezelfde locatie hoeven te verzamelen, tijd en geld besparen.

"IEDA bouwt voort op Lamont's rijke erfenis van het verzamelen van diverse multidisciplinaire gegevens om wetenschappelijke vragen aan te pakken die teruggaan tot de vroegste dagen van Doc Ewing en de wereldwijd variërende expedities van Lamont-schepen, " zei Carbotte. Maurice "Doc" Ewing, oprichter van Lamont, gaf opdracht aan alle oceaanexpedities om routinematig diverse sets geowetenschappelijke en oceanografische gegevens te verzamelen. Toen nieuwe wetenschappelijke vragen rezen, gegevens en monsters waren er vaak voor analyse.

"We stellen de gegevens beschikbaar, en mensen kunnen de gegevens gebruiken voor alles wat ze nodig hebben, ' zei Lehnert.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Earth Institute, Columbia University:blogs.ei.columbia.edu/