Научная фантастика встречается с фактами: болотные вольеры в экспериментальном лесу

БОВИ — Над мшистым болотом в экспериментальном лесу установлены платформы из поликарбоната на алюминиевых доках, образующих три разветвляющихся дощатых настила. Дощатые настилы соединяют восьмиугольные конструкции, возвышающиеся на 26 футов над землей. Каждая конструкция окружена прозрачными панелями и окружена множеством оборудования, контролирующего ее внутреннюю среду.

Внутри каждого из 10 ограждений купола из листвы автоматически закрываются через определенные промежутки времени для отбора проб газа, а затем снова открываются. Стволы деревьев обернуты серебром для измерения расхода воды, а роботы маневрируют по подземным туннелям, чтобы фотографировать корневые системы. Повсюду есть провода и антенны, в том числе на уставленной приборами вышке в центре каждого ограждения.

Кто-нибудь когда-нибудь упоминал, что эксперимент SPRUCE (аббревиатура расшифровывается как «Реакция ели и торфяников в условиях изменения окружающей среды») кажется чем-то из научной фантастики?

«Я все это слышал, — признал ученый Пол Хэнсон, — но это научная реальность».

Хотя в эксперименте SPRUCE нет ничего вымышленного, его исследователи имеют что-то общее с создателями научной фантастики. Обычно научно-фантастические рассказы экстраполируют сценарии будущего на основе того, что мы знаем о настоящем, и пытаются представить, какой будет жизнь в этих условиях.

В эксперименте SPRUCE ученые моделируют условия в ряде возможных вариантов будущего с различной степенью потепления климата. В самом крайнем случае они подвергают естественную растительность болот северной Миннесоты постоянному потеплению на 9 градусов по Цельсию.

«Двадцать четыре часа в сутки, 365 дней в году мы добавили от 16 до 17 градусов по Фаренгейту сверх того, что вы измеряете, что, как вы понимаете, в августе становится довольно жарко», — объяснил Хэнсон об этом состоянии. . «Этот эксперимент предназначен для создания системы ограждений, которая позволит нам заглянуть в возможное будущее».

Идея эксперимента SPRUCE началась два десятилетия назад, в беседах сотрудников Национальной лаборатории Ок-Ридж в Теннесси. Хэнсон работает там сотрудником компании, хотя он родом из Миннесоты и держит здесь дом у озера.

«Многие другие, очень полезные исследования потепления проводятся в чашках Петри, в банках на лабораторных полках или с использованием различных методов на небольших участках», — объяснил Хэнсон. «Целью Национальной лаборатории Ок-Риджа было создание экспериментальной системы, охватывающей все разнообразие изучаемой системы».

В Миннесоте уже был «экспериментальный лес», содержащий торфяники, тип местности, который особенно важен для представления будущего теплеющей планеты.

«Торфяники, — сказал Хэнсон, — хранят одну треть земного углерода на земном шаре. Таким образом, возникает вопрос: если мы изменим климат, в котором эти запасы торфяников хранились и развивались со времени последнего оледенения… что происходит?» будет их судьбой? Они останутся там или будут выброшены в атмосферу в виде парниковых газов?»

Экспериментальный лес Марселла, исследовательский участок площадью 2819 акров, расположенный примерно в 25 милях к северу от Гранд-Рапидс на территории Национального леса Чиппева, был определен в 1962 году с целью изучения водоразделов торфяников. Эксперимент SPRUCE, проводимый Ок-Риджем и финансируемый Министерством энергетики США, был организован с разрешения Лесной службы США.

Вольеры были введены в эксплуатацию осенью 2015 года в рамках эксперимента, который продлится десять лет. После окончания исследований в 2025 году камеры будут разобраны и торфяник вернется в естественное состояние. «Они могут решить сохранить эти тротуары, потому что это удобный способ получить доступ к болоту для будущих работ», — сказал Хэнсон.

Учитывая масштабы эксперимента, общая стоимость которого в конечном итоге превысит 20 миллионов долларов, ученые не теряют ни единой информации. Внутри контрольного шкафа, который не отапливается, чтобы установить базовый уровень, Хэнсон объяснил назначение многочисленных устройств, расположенных среди листвы для мониторинга состояния экосистемы. Каждый инструмент воспроизводится в каждом из 10 корпусов, которые подвергаются разной степени нагрева, а также повышению уровня углекислого газа.