Nghiên cứu hồ nước ngọt: Các nhà nghiên cứu tạo ra một cơ sở dữ liệu 50.000 hồ

Chất lượng nước của các hồ của quốc gia bị đe doạ không chỉ bởi những thứ mà con người làm trong và xung quanh chúng, nhưng, nói rằng các nhà khoa học, bằng những yếu tố ít rõ ràng hơn như nông nghiệp và thay đổi khí hậu. Bởi vì hồ giống như một bông tuyết từ khác, chúng có thể phản ứng khác nhau với những thách thức này.

Để hiểu rõ hơn về các yếu tố phức tạp đe dọa chất lượng nước hồ, các nhà khoa học cần dữ liệu về nhiều hồ trong các môi trường khác nhau. Thật không may, rất nhiều hồ và dữ liệu địa lý cần thiết cho các nghiên cứu như vậy không dễ tiếp cận được. Bộ dữ liệu tồn tại ở nhiều định dạng trong cơ sở dữ liệu của chính phủ, trường đại học và cá nhân.

bai149

Các nhà khoa học đã phát triển một cơ sở dữ liệu về các hồ của vùng Đông Bắc và Midwest của Hoa Kỳ như Monona ở Wisc. Nguồn ảnh: Mạng NSF LTER

Giờ đây, một “địa lý về chất lượng nước hồ” mới gọi là LAGOS cho phép các nhà khoa học hiểu được các hồ bằng những cách thức sẽ thông tin tốt hơn về chính sách và quản lý nước. LAGOS, hoặc cơ sở dữ liệu địa lý và thời gian đa dạng LAke, bao gồm thông tin về 50.000 hồ ở 17 tiểu bang Tây Bắc và Tây Bắc của Hoa Kỳ.

Một nhóm 80 nhà khoa học trong các lĩnh vực bao gồm khoa học thời tiết, sinh thái học, khoa học máy tính, khoa học địa lý và thông tin, và các ngành khác đã phát triển LAGOS. Bài viết gần đây của họ trên tạp chí GigaScience cho thấy kết quả có sẵn cho các nhà nghiên cứu, nhà hoạch định chính sách và công chúng.

Tác giả của bài báo Kendra Cheruvelil, tác giả của cuốn sách, nói: “Chúng ta đang có một thời gian thú vị trong khoa học môi trường, khi mọi người nhận ra rằng những vấn đề lớn mà chúng ta phải đối mặt đòi hỏi chúng ta phải làm việc cùng nhau qua các biên giới kỷ luật và để chia sẻ một cách công khai dữ liệu, phương pháp và công cụ” nhà khoa học thuộc Đại học bang Michigan (MSU).

Các nhà nghiên cứu thu thập thông tin về chất lượng nước từ các nhà khoa học, chính phủ và nhân viên cơ quan môi trường bộ tộc, và công dân với kinh phí từ Quỹ khoa học quốc gia (NSF).

Tác giả chính là Patricia Soranno, cũng thuộc MSU, cho biết: “Những nỗ lực như LAGOS có thể xây dựng năng lực nghiên cứu rộng rãi về môi trường. “Họ đã hướng tầm quan trọng của các phương pháp tiếp cận Big Data rất thích hợp nên khoa học có thể đưa ra chính sách và quản lý tốt hơn để bảo vệ chất lượng nước cho các thế hệ tương lai.”

Cơ sở dữ liệu kết quả là công việc của hàng chục người thu thập và xử lý dữ liệu về chất lượng nước, hàng ngàn người khác đã chia sẻ dữ liệu về chất lượng nước và hơn 15 nhà nghiên cứu làm việc cùng nhau trong nhiều năm.

Nhóm LAGOS đã thu thập thông tin cho 50.000 hồ ở 17 tiểu bang từ các bản đồ số – kết hợp sử dụng đất, địa chất và dữ liệu về khí hậu và kết hợp với dữ liệu về chất lượng nước.

David Garrison, Chủ tịch Nhóm Công tác Nghiên cứu Sinh thái học Dài hạn của NSF cho biết: “Các dữ liệu có chất lượng cao, dài hạn là rất cần thiết để giải quyết các câu hỏi về thay đổi hệ sinh thái. “Đây là nguồn tài nguyên tuyệt vời cho các nhà nghiên cứu và các nhà quản lý tập trung vào các hồ nước và các hệ sinh thái thủy sinh khác”.

NSF LTER và các nhà khoa học khác là những người tham gia vào dự án LAGOS, bao gồm cả những người được tài trợ bởi Sinh học MacroSystems của NSF, Đài Quan sát Khu vực Quan trọng và Các chương trình về Bền vững về Nước và Khí hậu.

Liz Blood, giám đốc chương trình cho chương trình Sinh học MacroSystems của NSF, cho biết: “Cho phép tiếp cận với nước uống sạch và cung cấp các hồ phục vụ, chẳng hạn như câu cá và giải trí, là một trong những thách thức môi trường lớn nhất mà chúng ta phải đối mặt hôm nay.

“Bây giờ, một cơ sở dữ liệu toàn diện đã được tạo ra sẽ cung cấp truy cập dễ dàng đến các thông tin về chất lượng nước, và các yếu tố vật lý và sinh thái ảnh hưởng đến nó, từ các hồ riêng lẻ đến toàn bộ khu vực”, Blood nói. “Đây sẽ là nguồn tài nguyên quý báu cho các nhà nghiên cứu, nhà quản lý, chủ đất và các nhà khoa học công dân để đánh giá nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hồ.”

Thêm Richard Yuretich, giám đốc chương trình quan sát các khu vực quan trọng của NSF, “Thông tin về hàng ngàn hồ sẽ cho phép phân tích đáng tin cậy về xu hướng chất lượng nước theo không gian và thời gian. sử dụng và khí hậu, và sẽ mang lại lợi ích cho môi trường và con người hiện nay và trong tương lai “.

Các nhà khoa học của LAGOS hy vọng cơ sở dữ liệu sẽ khuyến khích nghiên cứu thêm về các hồ, mà Soranno cho biết, là một phần quan trọng trong cuộc sống của nhiều người.

Theo Corinna Gries, nhà khoa học thông tin tại Đại học Wisconsin, đây là một ví dụ điển hình về cách nghiên cứu về môi trường có thể thúc đẩy một loạt các thông tin, như dữ liệu dựa trên bản đồ từ Google Earth, và kết hợp nó với các mẫu nước do các nhà khoa học và công dân thu thập. “