Глубоко в самом сердце Поузи-Холлоу, на территории Смитсоновского института биологии охраны природы в Фронт-Ройал, штат Вирджиния, мимо прямых, крепких гикориев и корявой 250-летней черной жвачки, самого старого дерева в чистом лесу вырезанный для сельского хозяйства в колониальные времена - оцинкованная стальная башня поднимается на 170 футов в небо. Когда в конце июля строительство было завершено, оно стало самым высоким сооружением, по крайней мере, в часе езды в любом направлении. Когда в следующем месяце ученые установят множество инструментов на башне, окружающий лес станет одним из наиболее изученных в мире.
Башня является одной из 60, которая будет построена в Соединенных Штатах в рамках Национальной сети экологических обсерваторий (NEON), масштабного проекта по мониторингу, спонсируемого Национальным научным фондом, который будет пульсировать окружающую среду страны. В течение 30 лет, начиная с 2017 года, когда сеть должна быть завершена, вышки будут непрерывно измерять температуру, концентрацию углекислого газа, влажность и многие другие переменные в 20 различных типах экосистем. Поузи Холлоу является представителем второго по возрасту восточного леса, в восточных Соединенных Штатах практически не осталось старовозрастного леса. Еще одна башня будет установлена в Смитсоновском исследовательском центре на берегу Чесапикского залива, чтобы захватить прибрежную экосистему Средней Атлантики. На каждом участке NEON исследователи также будут следить за состоянием почвы и собирать насекомых, птиц, растений и мелких животных. Примерно раз в год самолеты с лазерным оборудованием будут летать над лесами для создания цифровых снимков с высоким разрешением полога дерева, чтобы ученые могли отслеживать его плотность и рост. Проект NEON также будет включать данные с 46 водных объектов, чтобы составить более полную картину нашей экосистемы по всей стране. «Экология становится масштабной. Если вы хотите понять, как работает окружающая среда, вам нужно широко выбирать и вводить как можно больше переменных », - говорит Билл МакШи, эколог из дикой природы Смитсоновского института. «Но до сих пор никто не пробовал что-либо столь же всеобъемлющее, как это».
Институт сохранения биологии был основан для проведения исследований на находящихся под угрозой исчезновения животных, и он до сих пор является домом для таких существ, как гепарды, красные панды и газели. Но за последние пять лет исследователи взяли увеличительное стекло в 63-акровую секцию Пози-Холлоу, чтобы лучше понять лес, который растет без давления вторжения в развитие. «Каждое дерево с диаметром более сантиметра мы нанесли на карту, измерили и определили», - сказал мне МакШи в начале июня, когда мы шли в лес, чтобы посмотреть, где будет построена башня. Это составляет 41 031 дерево 65 видов.
Ученые говорят, что данные, собранные инструментами башни, проливают новый свет на важную роль, которую леса играют в окружающей среде. «Больше всего меня радует датчик, который непрерывно измеряет обмен углекислого газа и водяного пара между лесом и атмосферой», - говорит Кристина Тейшейра, эколог леса в институте. «Исходя из этого, вы можете получить общее количество углекислого газа, поглощаемого лесом в ежедневном или годовом масштабе времени». Сравнивая скорость поглощения углекислого газа с обследованным ростом деревьев, ученые смогут рассчитать, насколько эффективно леса как этот, смягчите выбросы парниковых газов - все более и более важная проблема по мере изменения климата. Другие данные помогут исследователям смоделировать, как леса страдают от засухи, повышения температуры и других факторов, и могут помочь им определить, как определенные местные деревья, такие как эта древняя черная камедь, выдерживают инвазивные виды.
Однако один из самых инновационных аспектов NEON связан не столько со сбором информации, сколько с ее распространением: данные будут доступны общественности в режиме реального времени через Интернет, поэтому каждый, кто заинтересован в постоянных изменениях в нашей среде, будет иметь возможность контролировать их. Как говорит Тейшейра: «Любой, у кого есть хорошая идея, может просто пойти туда и проверить свою гипотезу».
