0 просмотров

Реакция муравьев в Гарвардском лесу на изменение климата

Реакция муравьев в Гарвардском лесу на изменение климата

Резюме проекта — Люди — Проектирование и строительство — Результаты — Данные

Резюме проекта:

Необходимы экспериментальные полевые исследования, чтобы понять последствия глобального изменения климата для структуры местного сообщества и связанных с ним экосистемных процессов. Мы предлагаем использовать большие климатические камеры с открытым верхом для одновременного управления температурой воздуха и почвы с использованием статистически мощного и экономичного дизайна поверхности отклика (регрессии) на двух полевых участках, расположенных в северных и южных смешанных лиственных лесах умеренного пояса на востоке Северной Америки ( Гарвардский лес в Массачусетсе, Дьюк Форест в Северной Каролине).Предлагаемые полевые манипуляции выявят влияние повышения температуры на популяции, сообщества и связанные с ними экосистемные услуги скоплений муравьев, собирающих пищу. Муравьи являются модельным таксоном для изучения последствий глобального изменения климата, поскольку они составляют доминирующую часть биомассы животных во многих наземных сообществах и поскольку они обеспечивают важные экосистемные услуги, включая оборот почвы, разложение и распространение семян. Эксперимент предназначен для проверки трех прогнозов:

  1. Прогнозируемое потепление атмосферы приведет к снижению численности видов муравьев в более теплых южных пределах их ареалов в США. И наоборот, прогнозируемое потепление атмосферы приведет к увеличению численности или расширению ареалов видов муравьев в более прохладной северной части их ареалов в США.
  2. Потепление изменит относительную численность и состав муравьиных сообществ и приведет к потере биоразнообразия муравьев.
  3. Потепление потенциально уменьшит экосистемные процессы и услуги, предоставляемые муравьями, особенно в отношении распространения семян.
Статья в тему:  Как ядро ​​Земли влияет на глобальное потепление

Двенадцать камер с открытым верхом на каждом участке, каждая из которых будет подвергаться воздействию одного из четырех уровней повышения температуры воздуха, в диапазоне от отсутствия изменений (окружающие условия) до 8 градусов C (соответствует некоторым прогнозам климатической модели МГЭИК на 2100 год). Эксперимент будет продолжаться в течение 3 лет непрерывного потепления. Измеряемые переменные реакции будут включать активность муравьев, плотность популяции и размеры колоний основных видов, разнообразие муравьиного сообщества и видовой состав, а также скорость распространения семян и хищничества при посредничестве муравьев. Это исследование обеспечит экспериментальную проверку гипотезы о том, что виды на северных и южных границах их ареалов будут предсказуемо реагировать на климатические изменения. Кроме того, это исследование сделает муравьев модельным таксоном для изучения климатических изменений.

Этот эксперимент поддерживается Программой исследований экосистем Министерства энергетики США (BER), номер гранта DE-FT02-08ER64510.

Люди:

Дизайн и конструкция:

Карта муравьиного потепленияЭксперимент Гарвардского леса по согреванию муравьев («Теплые муравьи») будет проходить на территории Гарвардского леса Проспект-Хилл в Петершеме, штат Массачусетс. Этот тщательно оборудованный участок площадью около 500 га находится в центре внимания центра долгосрочных экологических исследований Гарвардского леса (LTER). Помимо проекта «Теплые муравьи», другие долгосрочные исследовательские установки на участке Проспект-Хилл включают три башни вихревой ковариации (башня EMS, башня Литтл-Проспект-Хилл и башня Болиголов); экспериментальные участки с добавлением хронического азота; эксперимент по прогреву почвы; факторный эксперимент по нагреву почвы и добавлению азота; водомеры верхнего бьефа; и прототип эксперимента Hurricane Pull-down. Шалер Холл Карта участка «Теплые муравьи»(штаб-квартира Гарвардского леса), аналитическая лаборатория, теплицы, студенческие общежития и краткосрочное жилье для приезжих исследователей находятся в юго-западном углу урочища Проспект-Хилл.

Статья в тему:  Оскорбления людей, которые не верят в глобальное потепление

Проект «Теплые муравьи» совмещен с другим проектом, поддерживаемым Министерством энергетики США, по изучению реакции саженцев и саженцев лесных деревьев на атмосферные воздействия.
утепление («Горячие растения»). Девять камер с горячими растениями и все двенадцать камер с теплыми муравьями расположены в подлеске 80-летнего смешанного лиственного леса. Еще девять камер с горячими растениями расположены в небольшом просвете в лесу в северной части участка.

Щелкните здесь, чтобы получить подробную карту расположения участков для обогрева муравьев.

Щелкните здесь, чтобы получить подробную карту расположения участков для обогрева растений в промежутке.

Щелкните здесь, чтобы просмотреть схему компоновки системы (pdf).

Нажмите здесь, чтобы увидеть схему системы управления камерой (pdf).

[Строительство массива камер потребовало установки новой инфраструктуры. Например, новая подземная первичная линия электропередач должна была быть проложена от дороги открытия Саранчи до площадки камеры. Здесь показаны (слева направо) аналитик данных Лиза Николл, директор по административным вопросам Эдит Эллин и два наших электрика (Нил Хэмпсон справа).]

[Отдельный канал был проложен для электроэнергии и передачи данных. Сайт PI Aaron Ellison показан здесь рядом с новым трансформатором 8 кВА.]

[Сбор данных и элементы управления камерой будут находиться в едином сарае, построенном специально для этого места. Дополнительный сарай будет расположен в промежутке между камерами с горячими растениями, расположенными там.]

[По состоянию на начало сентября 2008 г. места для всех камер размечены, и начато строительство стены. Здесь показано одно из мест расположения камеры с теплыми муравьями.Красный дуб с оранжевой лентой находится в центре основания восьмиугольной камеры.]

[Здесь[Они крепятся к металлическим столбам забора с помощью алюминиевых U-образных болтов.]

[Настил Trex размером 2 x 4 находится между нижней частью стены и землей. Зазор в 2-3 см под Trex позволяет муравьям-фуражировщикам входить в камеру и выходить из нее.][К концу сентября 2008 года мы построили контрольные навесы и установили два 1000-галлонных баллона с пропаном.]

[Большой сарай (с ведущим инженером Фрэнком Боулзом в дверях) — главный сарай управления. Он имеет электрическую сеть на 400 ампер для обеспечения питания регистраторов данных и контроллеров для 12 муравейников и 9 комнат для растений.][Небольшой сарай находится в центре экспериментального промежутка, и его электрическая сеть на 200 ампер обеспечивает питание регистраторов данных и контроллеров еще для 9 камер растений.]

[Октябрь уходит на обрамление камер, прокладку трубопровода для электроснабжения и контроллеров данных и наслаждение осенней листвой. По часовой стрелке сверху слева: Марк Ван Ской в ​​муравейнике; Проводники в лесу; Сара Батлер и Пол Франксон обсуждают камеры для растений; Грета Турщак прокладывает кабели обогрева в камерах растений.][Коровам, кажется, тоже нравится вид.]

[17 октября - трансформатор 8 кВА подключен электриком Нилом Хэмпсоном][Warm Ants uber-PI Роб Данн посещает Гарвардский лес 17 октября.]

[12 ноября - завернуты первые камеры. Здесь показаны две камеры с горячими растениями, одна в промежутке (справа) и одна в подлеске (слева). Обратите внимание, что камеры с промежутком выше, чтобы учесть более быстрый рост растений в промежутке.][12 ноября - Все камеры разбиты на блоки, чтобы учесть небольшие различия в местах. Вот один из блоков муравейников, расположенный на северной стороне подъездной дороги.]

[15 декабря - Великая ледяная буря 2008 г. оставила камерам лишь незначительные повреждения; ни одна из камер с муравьями не была повреждена, и лишь несколько камер с растениями получили незначительные повреждения.][15 января 2009 г. - Установлены регистраторы данных и начато подключение датчиков. Мы начинаем сбор данных до лечения 23 января!]

Посетители

27 января — Посетители заходят на сайт.Слева направо: Ребекка Монтгомери (Университет Миннесоты, Марк Ван Ской (Гарвардский лесной инженер), Онно Мюллер (Университет Тохоку, Япония) и Масахиро Накамура (Университет Хоккайдо, Япония). -эксперимент по потеплению, проект «Потепление бореальных лесов в экотоне в опасности» (B4WARMED). Масахиро работает над экспериментами по потеплению почвы и ветвей на японском участке LTER на исследовательской станции экспериментальных лесов Томакомай на Хоккайдо. Онно — экофизиолог растений, интересующийся изменением климата. распространение широколиственных вечнозеленых растений.

[18 марта - Палаты все еще занесены снегом. Исраэль Дель Торо, студент Техасского университета в Эль-Пасо, и со-PI Университета Вермонта Ник Готелли посещают это место и беседуют с инженером Фрэнком Боулзом. Израиль присоединится к группе в качестве доктора философии. студент Массачусетского университета в июне 2009 г.]

[13 апреля — новый постдоктор Шеннон Пелини (справа) и научный сотрудник Кларисса Харт (слева) устанавливают теневые столы для экспериментов с окружающей средой.]

Последнее обновление: 2009.04.13, автор Аарон Эллисон. Авторские права на все изображения принадлежат Аарону М. Эллисону. Нажмите здесь, чтобы получить разрешение на их воспроизведение.

голоса
Рейтинг статьи
Статья в тему:  Почему люди с подозрением относятся к глобальному потеплению
Ссылка на основную публикацию
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
Adblock
detector