Los ecosistemas costeros del mundo, áreas como marismas y bosques de manglares, tienen el potencial de almacenar y secuestrar grandes cantidades de carbono, colectivamente conocido como carbono azul.
El ex presidente Barack Obama en 2014 hizo que la investigación sobre la comprensión de la dinámica del carbono en estos ecosistemas costeros sea una prioridad debido a su importancia para el ciclo global del carbono.
A pesar de su papel como sumideros potenciales - o depósitos - de carbono, todavía no está claro cómo los diferentes procesos biofísicos influyen en la dinámica del carbono en estos ecosistemas.
Utilizando los fondos de su recientemente otorgado Premio Nacional de Desarrollo Profesional de la Facultad de la Fundación Nacional de Ciencias, Rodrigo Vargas de la Universidad de Delaware establecerá un laboratorio al aire libre en la Reserva St. Jones, que es un componente de la Reserva Nacional de Investigación Estuarina de Delaware DNERR yparte de las Reservas Nacionales de Investigación Estuarina NERR. Sus esfuerzos de investigación contribuirán a una mejor comprensión de los flujos de carbono verticales y laterales: la cantidad de carbono intercambiado entre la tierra y la atmósfera, y la cantidad de carbono intercambiado entre la tierra yel océano costero - en los humedales costeros de marea.
A través del Premio de Carrera NSF, Vargas, profesor asociado en el Departamento de Ciencias de las Plantas y del Suelo en la Facultad de Agricultura y Recursos Naturales CANR de la UD, también trabajará para empoderar a los estudiantes minoritarios integrándolos en actividades de investigación, educación y divulgación,y mejorará el capital social al fortalecer la red de estudiantes, profesionales de la ciencia e investigadores en marismas en todo Delaware y más allá.
flujos verticales y laterales
Los flujos de carbono verticales implican la cantidad de carbono que va del suelo a la atmósfera o de la atmósfera al ecosistema y se estimará midiendo los flujos de dióxido de carbono CO 2 y metano CH 4 , dos gases de efecto invernadero importantes.
"El intercambio neto de CO 2 entre la atmósfera y la superficie terrestre se llama intercambio neto del ecosistema ", dijo Vargas." Si el intercambio neto del ecosistema es negativo, significa que el CO 2 está siendo absorbido por el ecosistema. Si es positivo, significa que el CO 2 se está liberando a la atmósfera, y la forma en que lo cuantificamos es con la técnica de covarianza eddy que mide el intercambio de masa y energía entre la atmósfera y la superficie terrestre ".
En este sitio específico, los investigadores están midiendo el intercambio de CO 2 y CH 4 entre el ecosistema y la atmósfera usando la primera torre de covarianza eddy establecida en el estado de Delaware desde 2015. El establecimiento de esta torre fue parcialmente apoyado por las subvenciones que Vargas recibió del Programa establecido por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio de Delaware para estimular la investigación competitiva NASA-EPSCOR, los Programas Costeros de Delaware DCP y una subvención de semillas CANR.
La torre es parte de la red AmeriFlux, un consorcio de científicos que utiliza una red para trabajar con la técnica de covarianza de Foucault, que mide los flujos de CO 2 y CH 4 en múltiples sitios en las Américas.
Además de los flujos verticales, Vargas explicó que también es importante tener en cuenta los flujos laterales en las marismas.
Debido a que se encuentran en la transición entre la tierra y el océano, la interfaz terrestre-acuática, el desafío para las marismas es que su biogeoquímica también está influenciada por las mareas, que traen materia y energía a medida que aumentan.retirada, extraen materia y energía, lo que hace que sea muy difícil comprender el ciclo del carbono en estos ecosistemas.
"Estudios recientes han demostrado que hay importantes exportaciones laterales de carbono de estos ecosistemas hacia el océano costero y eso es algo que también nos gustaría entender", dijo Vargas. "Es un desafío muy grande y estamos comenzando estudios con el alcance generalmeta para entender cómo los diferentes factores biofísicos regulan los flujos de carbono verticales y laterales en las marismas de marea ".
cámaras remotas
El sitio también está equipado con cámaras digitales que pueden tomar fotografías automáticas del ecosistema para estudiar la fenología de las plantas. La fenología de las plantas informa sobre los ciclos de vida periódicos de las plantas, como la floración o el momento de la distribución. Las imágenes se tomanen color y también en infrarrojo, lo que permite a los investigadores ver el enverdecimiento del ecosistema. Esa información se utiliza para comprender la dinámica del carbono de los ecosistemas en base a fotografías repetidas, denominadas sensores remotos cercanos a la superficie.
"Puede ver el índice de verdor para cuantificar qué tan verde es el ecosistema y alcanzó su punto máximo a mediados de agosto de este año, y luego comienza a perder ese enverdecimiento como parte del ciclo anual de vegetación. También es una oportunidad fantástica para la ciencia ciudadanay alcance ", dijo Vargas.
La cámara digital no solo les dice a los investigadores sobre la ecologización del sitio, sino también sobre los eventos que de otro modo no podrían haber investigado, como cuando ocurrieron grandes inundaciones en 2015 y 2016.
"Un evento de inundación fue causado por la marejada del huracán Joaquín", dijo Vargas. "Con las cámaras, pudimos monitorear qué tan alto y extenso era el nivel del agua. En 2016, tuvimos otra inundación, pero esta inundación fueno a causa de las tormentas oceánicas, fue a causa de una tormenta interior que trajo agua a través del río St. Jones e inundó nuestro sitio ".
Todas las imágenes están disponibles en línea en tiempo real como parte de la red PhenoCam para ayudar a mejorar la transparencia y el intercambio de datos entre la comunidad científica más amplia.
componente educativo
Vargas también utilizará el premio para proporcionar a los estudiantes de octavo grado, que generalmente están aprendiendo sobre el ciclo del carbono a través de su plan de estudios de clase, la oportunidad de obtener una experiencia práctica de aprendizaje relacionada con el carbono.
Vargas planea trabajar con profesionales en DNREC y la Reserva de St. Jones, así como con Amy Trauth-Nare, directora asociada senior de Estudios Profesionales y Continuos de UD, para desarrollar un módulo utilizando instrucción basada en fenómenos o basada en el lugarinstrucción, como aprender en la Reserva St. Jones, para abordar específicamente temas sobre el intercambio de carbono y energía en los ecosistemas.
Además, Vargas está buscando crear oportunidades para los estudiantes minoritarios de pregrado que participan en el Programa de Asociado en Artes AAP de la UD, para promover el éxito académico en los campos de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas STEM.
"Una de las cosas en las que he estado trabajando desde que empecé en UD es empoderar a los estudiantes con baja representación", dijo Vargas. "Al proporcionar oportunidades académicas y mejorar el capital social, fortalecemos la red de estudiantes, profesionales de la ciencia e investigadores enDelaware y más allá. Soy hispano y los profesores hispanos son una minoría en la UD, y los estudiantes hispanos también son una minoría en la UD. Por lo tanto, tengo un fuerte compromiso de apoyar a los estudiantes de pregrado y posgrado poco representados en los campos de STEM. Eso es un gran impulso para esto.propuesta."
Vargas trabajará con David Satran, director del Programa de Asociado en Artes, para personalizar las oportunidades para los estudiantes de AAP e incorporará a sus estudiantes de posgrado actuales como mentores para los estudiantes de AAP.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Delaware . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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