science >> Wetenschap >  >> Natuur

Een frisse kijk op zoet water - onderzoekers creëren een 50, 000-meren-database

Wetenschappers hebben een database ontwikkeld over meren in het noordoosten en het middenwesten van de VS, zoals Monona in Wisc. Krediet:NSF LTER-netwerk

Talloze vakantiegangers brachten deze zomer door met genieten van meren om te zwemmen, vissen en varen. Maar houden ze van deze meren tot de dood?

De waterkwaliteit van de meren van het land wordt niet alleen bedreigd door de dingen die mensen in en om hen heen doen, maar, zeggen wetenschappers, door minder voor de hand liggende factoren zoals landbouw en klimaatveranderingen. Omdat meren zo verschillend zijn als de ene sneeuwvlok van de andere, zij kunnen verschillend reageren op deze uitdagingen.

Om de complexe factoren die de waterkwaliteit van het meer bedreigen beter te begrijpen, wetenschappers hebben gegevens nodig over veel meren in verschillende omgevingen. Helaas, veel van de meer- en geografische gegevens die nodig zijn voor dergelijke studies zijn niet gemakkelijk toegankelijk. De datasets bestaan ​​in meerdere formaten bij de overheid, universitaire en particuliere databases – en soms in dossierladen.

Nutsvoorzieningen, een nieuwe "geografie van de waterkwaliteit van het meer, " riep LAGOS, stelt wetenschappers in staat meren te begrijpen op manieren die het waterbeleid en -beheer beter informeren. LAGOS, of de LAke multi-scaled GeOSpatial en temporele database, bevat informatie over 50, 000 meren in 17 Amerikaanse staten in het noordoosten en het midden van het Middenwesten.

Een team van 80 wetenschappers op het gebied van onder meer limnologie, ecologie, computertechnologie, geografische en informatiewetenschappen, en andere disciplines ontwikkelden LAGOS. Hun recente artikel in het tijdschrift GigaScience stelt de resultaten beschikbaar aan onderzoekers, beleidsmakers en het publiek.

Burgervrijwilligers zijn getraind om de helderheid van het water te meten met een Secchi-schijf en kijkbuis. Krediet:URI Watershed Watch-programma

"We bevinden ons in een opwindende tijd in de milieuwetenschap, wanneer mensen erkennen dat de grote problemen waarmee we worden geconfronteerd, vereisen dat we over disciplinaire grenzen heen samenwerken en openlijk gegevens delen, methoden en hulpmiddelen, " zei mede-auteur Kendra Cheruvelil, een wetenschapper aan de Michigan State University (MSU).

Met financiering van de National Science Foundation (NSF), de onderzoekers verzamelden informatie over de waterkwaliteit van wetenschappers, personeel van de regering en de tribale milieuagentschappen, en burgers.

"Inspanningen zoals LAGOS kunnen de capaciteit opbouwen voor grootschalig onderzoek naar het milieu, " zei hoofdauteur Patricia Soranno, ook van MSU. "Ze hebben het belang duidelijk gemaakt van Big Data-benaderingen die zeer collaboratief zijn, zodat de wetenschap beleid en beheer beter kan informeren om de waterkwaliteit voor toekomstige generaties te behouden."

De resulterende database is het werk van tientallen mensen die gegevens over de waterkwaliteit hebben verzameld en verwerkt, duizenden anderen die gegevens over de waterkwaliteit deelden, en meer dan 15 onderzoekers die meerdere jaren samenwerkten.

Wetenschappers filteren watermonsters om het water te analyseren op opgeloste elementen. Krediet:URI Watershed Watch-programma

Het LAGOS-team verzamelde informatie voor 50, 000 meren in 17 staten op digitale kaarten:landgebruik versmelten, geologie en klimaatgegevens - en gecombineerd met gegevens over de waterkwaliteit.

"Hoge kwaliteit, langetermijngegevens zijn essentieel voor het beantwoorden van vragen over ecosysteemverandering, " zei David Garrison, voorzitter van de NSF Lange Termijn Ecologisch Onderzoek (LTER) Werkgroep. "Dit is een geweldige bron voor onderzoekers en managers die zich richten op meren en andere aquatische ecosystemen."

NSF LTER en andere wetenschappers nemen deel aan het LAGOS-project, inclusief die gefinancierd door NSF's MacroSystems Biology, Observatorium van de kritieke zone, en programma's voor waterduurzaamheid en klimaat.

"Toegang tot schoon drinkwater en de diensten die meren bieden, zoals vissen en recreatie, behoren tot de grootste milieu-uitdagingen waarmee we vandaag worden geconfronteerd, " zei Liz Bloed, programmadirecteur voor het MacroSystems Biology-programma van NSF.

Burgervrijwilligers verzamelen meerwater met behulp van een diepwatermonsternemer. Krediet:URI Watershed Watch-programma

"Nutsvoorzieningen, er is een uitgebreide database gecreëerd die gemakkelijk toegang biedt tot informatie over de waterkwaliteit, en de fysieke en ecologische factoren die daarop van invloed zijn, over schalen van individuele meren tot hele regio's, Blood zei. "Het zal een waardevolle hulpbron zijn voor onderzoekers, managers, landeigenaren en burgerwetenschappers om de vele factoren die van invloed zijn op meren te evalueren."

Richard Yuretich toegevoegd, programmadirecteur voor het Critical Zone Observatory-programma van NSF, "Deze informatie over duizenden meren zal betrouwbare analyses van trends in de waterkwaliteit in ruimte en tijd mogelijk maken. Het zal zeer nuttig zijn bij het beoordelen van controles op de gezondheid van meren, zoals bevolkingsgroei, landgebruik, en klimaat, en zal het welzijn van het milieu en de mens nu en in de toekomst ten goede komen."

LAGOS-wetenschappers hopen dat de database meer onderzoek naar meren zal aanmoedigen, die, zei Soranno, zijn een belangrijk onderdeel van het leven van veel mensen.

Co-auteur Corinna Gries toegevoegd, een informatiewetenschapper aan de Universiteit van Wisconsin, "Dit is een goed voorbeeld van hoe milieuonderzoek een breed scala aan informatie kan gebruiken, zoals op kaarten gebaseerde gegevens van Google Earth, en combineer het met watermonsters die zijn verzameld door wetenschappers en burgers."

Het aantal waterkwaliteitswaarnemingen in de LAGOS-database voor meren bij Pierson, Michigan. Krediet:USDA Farm Service NAIP