Amazon สามารถช่วยโลกได้หรือไม่?


Neill Prohaska, ปริญญาเอก นักเรียนที่ University of Arizona ขึ้นต้นไม้ในTapajós National Forest ของบราซิลเพื่อติดตั้งอุปกรณ์ตรวจสอบในท้องฟ้าของต้นไม้ ช่วงบ่ายวันหนึ่งเมื่อเดือนตุลาคมที่ผ่านมา Scott Saleska ได้พบกับการต้อนรับที่แปลกประหลาดกว่าปกติที่สถานีวิจัยระยะไกลของบราซิลซึ่งเขาได้เดินทางมาเป็นเวลา 17 ปีเพื่อศึกษาว่าป่าฝนอเมซอนหายใจอย่างไร เมื่อมาถึงที่ฐานของหอคอยสูง 67 เมตร (220 ฟุต) ที่ไหลผ่านหลังคาป่าดงดิบเขาตัดสายรัดปีนเขาของเขาเข้ากับสายนิรภัยเหล็กชุบสังกะสีแล้วเริ่มต้นขึ้น การลากชิ้นส่วนอิเล็คทรอนิกส์ในถุงลากลาก Saleska ลุกขึ้นตามทางเพื่อแก้ไขปัญหาเซ็นเซอร์ตรวจจับสองตัวที่ยึดอยู่กับโคร

Neill Prohaska, ปริญญาเอก นักเรียนที่ University of Arizona ขึ้นต้นไม้ในTapajós National Forest ของบราซิลเพื่อติดตั้งอุปกรณ์ตรวจสอบในท้องฟ้าของต้นไม้

ช่วงบ่ายวันหนึ่งเมื่อเดือนตุลาคมที่ผ่านมา Scott Saleska ได้พบกับการต้อนรับที่แปลกประหลาดกว่าปกติที่สถานีวิจัยระยะไกลของบราซิลซึ่งเขาได้เดินทางมาเป็นเวลา 17 ปีเพื่อศึกษาว่าป่าฝนอเมซอนหายใจอย่างไร เมื่อมาถึงที่ฐานของหอคอยสูง 67 เมตร (220 ฟุต) ที่ไหลผ่านหลังคาป่าดงดิบเขาตัดสายรัดปีนเขาของเขาเข้ากับสายนิรภัยเหล็กชุบสังกะสีแล้วเริ่มต้นขึ้น การลากชิ้นส่วนอิเล็คทรอนิกส์ในถุงลากลาก Saleska ลุกขึ้นตามทางเพื่อแก้ไขปัญหาเซ็นเซอร์ตรวจจับสองตัวที่ยึดอยู่กับโครงสร้างสามเหลี่ยมซึ่งมีความกว้างเพียงสิบแปดนิ้วในแต่ละด้านและเพิ่มขึ้นเหมือนงวงงาช้างแนวตั้งเหนือป่าเขียวขจี .

ฤดูแล้งเป็นปกติอย่างเต็มกำลังในตอนนี้ แต่เมื่อ Saleska มาถึงจุดสูงสุดของสายล่อฟ้าป่าเขาเห็นคลื่นสีเทาที่มีความสำคัญเข้ามาหาเขาเล็งไปที่ยอดเหล็กชุบสังกะสีที่เขายืนอยู่ ด้วยความกลัวว่าสายฟ้าฟาดเหมือนเครื่องมือที่ใช้ในการลากจูงหอคอยเมื่อไม่นานมานี้ Saleska ตะกายลงและปลดสายรัดของเขาเหมือนกับฝนที่ตกลงมาในฤดูมรสุมที่มีคุณภาพสูงทำให้สถานีวิจัยมีน้ำท่วมเขตร้อนเป็นเวลานานหลายชั่วโมง

พายุที่ไร้เหตุผลเป็นเพียงการปะทะครั้งแรกในการแข่งขันภาคสนามของอเมซอนครั้งล่าสุดของ Saleska ความพยายามประกอบด้วยโลจิสติกส์ที่เท่าเทียมกันวิทยาศาสตร์ที่ก้าวล้ำและ gambiarra ซึ่งเป็นคำภาษาโปรตุเกสของบราซิลที่หมายถึงสิ่งที่ MacGyver ทำ มีดทหารสวิสอันเป็นที่รักของเขาและเทปพันสายไฟ

เป้าหมายหลักของการวิจัยของ Saleska คือการประเมินผลกระทบของภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกของสภาพภูมิอากาศที่เรากำลังทำอยู่ - เพื่อทำแผนภูมิสถานะระบบทางเดินหายใจของ Amazon โดยใช้เครื่องมือที่มีความซับซ้อนมากกว่า MacGyver ที่เคยมีมา: เครื่องวัดความเร็วลมแบบอุตุนิยมวิทยา อายุใบและ porometers มือถือที่วัดอัตราการระเหยของน้ำจากพื้นผิวของแต่ละใบ

Saleska เลือกสถานที่นี้เพื่อทำงานของเขาเพราะป่าฝนที่ใหญ่ที่สุดในโลกมีร่องรอยที่สามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์ในการวินิจฉัยความหมายของสัญญาณชีพที่เปลี่ยนแปลงของโลก ด้วยการวัดฟังก์ชั่นต่างๆที่ยั่งยืนของป่าเช่นการสูญเสียน้ำและการดูดซับคาร์บอนของใบไม้แต่ละใบในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงและการอ้างอิงข้ามการวัดบนพื้นดินของการผลิตใบไม้เทียบกับภาพถ่ายดาวเทียม Saleska และผู้ทำงานร่วมกันจำนวนมากของเขากำลังสร้าง ภาพโดยละเอียดของฟังก์ชันทางชีวเคมีเคมีของอเมซอน - ขณะที่ Saleska วางไว้“ จากใบไม้สู่ทิวทัศน์”

สถานีวิจัยทางนิเวศวิทยาแห่งนี้ในป่าสงวนแห่งชาติTapajósทางตอนเหนือของบราซิลได้รับประโยชน์อย่างแท้จริงในการช่วยเหลือ Saleska และเพื่อนร่วมงานข้ามชาติของเขาสำรวจคำถามทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญและเกี่ยวข้องกันสามคำถาม: ปัจจัยใดควบคุมคาร์บอนไดออกไซด์และฟลักซ์ไอน้ำหรือการแลกเปลี่ยนระหว่างป่ากับบรรยากาศ ในช่วงฤดูแล้ง“ ปกติ” และในช่วงฤดูแล้งอย่างรุนแรงของ El Niñoปีที่ผ่านมา? การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะส่งผลกระทบต่อความสามารถของป่าอเมซอนที่มีพื้นที่ 5.4 ล้านตารางกิโลเมตร (2.1 ล้านตารางไมล์) ซึ่งรวมถึงคาร์บอนที่เพิ่มขึ้นจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งทำให้โลกอบอุ่นขึ้นตั้งแต่แรก และผลตอบรับจากการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะเปลี่ยนระบบและรูปแบบสิ่งแวดล้อมรอบโลกอย่างไร

นักวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศสามารถฉายภาพด้วยความมั่นใจว่าโลกที่ร้อนขึ้นเรื่อย ๆ จะสร้างรูปแบบสภาพอากาศที่รุนแรงมากขึ้นซึ่งมีศักยภาพที่จะส่งผลกระทบต่อวงจรชีวิตของป่าเขตร้อน อุณหภูมิที่สูงขึ้นมีแนวโน้มที่จะทำให้บางส่วนของป่าฝนแห้งและมีส่วนทำให้เกิดภัยแล้งและไฟป่าที่รุนแรง ป่าที่ถูกรบกวนซึ่งถูกบันทึกหรือป่าเช่นTapajósที่ค่อนข้างแห้งเนื่องจากที่ตั้งของพวกเขาอาจพบกับความเครียดที่เพิ่มขึ้นต่อสุขภาพของต้นไม้ที่ลดความสามารถของป่าในการดูดซับ CO 2

คำถามคือ“ อย่างไรและเท่าไหร่”

ท่ามกลางการค้นพบที่น่าประหลาดใจของ Saleska เป็นข้อบ่งชี้ว่าส่วนหนึ่งของป่าฝนอเมซอนนี้มีแนวโน้มที่จะ“ สีเขียวขึ้น” และยังคงดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์แม้ในช่วงฤดูแล้ง - ในความเป็นจริงต้นไม้ที่นี่ดูดซับคาร์บอนได้มากกว่าในฤดูฝน สิ่งหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับเรื่องนี้ก็คือป่าอาจจะยืดหยุ่นกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้อย่างน้อยก็มีการเปลี่ยนแปลงบางอย่างของนักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศและนักนิเวศวิทยาที่คาดการณ์ว่าดาวเคราะห์จะอุ่นขึ้น

นั่นเป็นข่าวดี อย่างไรก็ตามเพื่อให้เกิดเหตุการณ์เช่นนี้ป่าฝนของอเมซอนจะต้องมีชีวิตรอดเพื่อการถางป่าอย่างกว้างขวางรวมถึงอุณหภูมิที่เพิ่มสูงขึ้นซึ่งคาดว่าจะถึงระดับภายในปลายศตวรรษที่ภูมิภาคไม่เคยเห็นมานานถึง 10 ล้านปี ตรงไหนจุดเปลี่ยนที่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะทำให้ป่ากลายเป็นแหล่งที่มาแทนที่จะเป็นที่เก็บหรืออ่างคาร์บอนบรรยากาศ? นั่นเป็นคำถามที่ Saleska และผู้ประสานงานของเขาพยายามตอบ

ต้นไม้ตกอยู่ในป่า

แม้ภายใต้สถานการณ์ที่เหมาะสมการวิจัยภาคสนามมีตั้งแต่ระดับโลกไปจนถึงระดับต่ำไม่ว่าจะเป็นในป่าฝนเขตร้อนอาร์กติกนอร์เวย์หรือในเทือกเขาร็อคกี้ของโคโลราโดที่ Saleska ก็ทำงานเช่นกัน เพื่อสร้างสิ่งที่มีประโยชน์จากฤดูกาลสนามในอะเมซอนนักวิจัยจะต้องมีคุณสมบัติตามปกติของความอดทนความดื้อดึงความขยันหมั่นเพียรความมั่งคั่งความแข็งแกร่งทางกายภาพความอดทนและความสามารถอันมหาศาลในการแปลงคะแนนข้อมูลนามธรรมให้เป็นความคิดดั้งเดิมและการวิเคราะห์เชิงลึก

สำหรับงานป่าฝนในบราซิลของ Saleska เขาได้เพิ่มชุดคำอธิบายงานอีกอาชีพหนึ่งของเขาในฐานะศาสตราจารย์ด้านนิเวศวิทยาและชีววิทยาวิวัฒนาการที่มหาวิทยาลัยแอริโซนาในทูซอน: ผู้ประสานงานด้านโลจิสติกส์โปรแกรมเมอร์คอมพิวเตอร์วิศวกรไฟฟ้าผู้เชี่ยวชาญด้านทรัพยากรมนุษย์นักการทูตผู้ดูแลงบประมาณ นักภาษาศาสตร์นักปีนเขาและในช่วงปลายเดือนตุลาคมคนตัดไม้

หลังจากลงมาจากหอคอยฟลักซ์ขณะที่พายุกระทบ Saleska ก็วางสายบังเหียนของเขาทั้งวัน ด้วยเพื่อนร่วมงานชาวบราซิลของเขา Kleber Silva Campos อายุ 33 ปีในที่นั่งผู้โดยสาร Saleska ขับรถบนถนนที่มีรอยแยกร่องลึก 8 กิโลเมตร (5 ไมล์) ซึ่งนำไปสู่ถนนยางมะตอยสองเลนซึ่งจะพาพวกเขาไปที่ ความสะดวกสบายของสัมพัทธ์ของ“ ฐานตั้งแคมป์” ของสารประกอบขับรถอีกครึ่งชั่วโมงจากทางเข้าป่าทาพาโจ

ในขณะที่เขาขับรถ Saleska หันไปหา Silva Campos ซึ่งเป็นคนท้องถิ่นที่เพิ่งสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาโทสาขาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมในบริเวณใกล้เคียงกับSantarémที่ Federal University of Western Paráซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อโปรตุเกส UFOPA ใน pidgin Portuguenglish พวกเขาสองคนเคยใช้กัน Saleska เงียบ ๆ กล่าวว่าเขาหวังว่าไม่มีต้นไม้ล้มบนถนนในช่วงที่ฝนตกหนัก Silva Campos ตอบโต้“ Não fala assim ” ซึ่งแปลว่า“ อย่าพูดอย่างนั้น!”

ต่อมาอีกไม่ถึงร้อยเมตรพวกเขาก็พบต้นเซคอร์ปีสองต้นที่ร่วงหล่นลงไปตามพื้นโคลนในช่วงต้นพายุซึ่งยังไม่ยอมปล่อย เมื่อแสง crepuscular สลายไปด้วยความรวดเร็วของเขตร้อนทำให้เพิ่มความมืดลงไปในที่ชื้นแฉะ Saleska และ Silva Campos จึงเข้ามามีส่วนร่วม พวกเขามีมีดแมเชเทอร์หนึ่งคันในรถซึ่งดูเหมือนว่าเป็นเครื่องมือที่ใช้ไม่ได้ในการตัดต้นไม้ที่ร่วงหล่นแต่ละเส้นผ่านศูนย์กลางของเสาโทรศัพท์ มีเลื่อยโซ่ที่ใช้งานได้เป็นครั้งคราวที่ฐานทัพ 24 กิโลเมตร (15 ไมล์) แต่ไม่มีวิธีที่เชื่อถือได้ในการสื่อสารกับทุกคนที่นั่นแม้ว่าจะมีรถยนต์ก็ตาม ภายในรถของพวกเขาไม่มีเชือกแรงพอที่จะลากความตาย

เมื่อซิลวาแคมพอสขับรถกลับไปที่หอไหลเพื่อรับกระสุนที่สอง Saleska ก็เริ่มแฮ็ค ฝนที่ตกลงมาลดน้อยลงลงมาจากแหล่งที่ไม่มีที่สิ้นสุดและความมืดมนที่ปกคลุมไปด้วยเส้นศูนย์สูตรก็อันตราย หลังจากกระบองออกหากินเวลากลางคืนตกจลาจลของ squawks และ chirps ผสมกับฝนโปรยปรายสร้างวงดนตรีป่าหลายประสาทสัมผัสครบครันด้วยกลิ่นหอมเหม็นอับของใบที่เปียกโชกและการสลายตัว

มันค่อนข้างมั่นใจที่จะรู้ว่าเสือจากัวร์ไม่ค่อยโจมตีมนุษย์และงูพิษที่มีพิษมากที่สุด, แมงป่องสีดำ, แมงมุมป่า, แมงมุมทาแรนทูขาว - เข่าและตะขาบยักษ์บราซิลที่เรียกบ้านป่านี้มักอยู่ห่างจากสำนักหักบัญชีใหญ่

ต้นไม้ล้มลงบนแกนตั้งฉากที่สมบูรณ์แบบบนท้องถนนซึ่งหมายความว่ามันจำเป็นต้องแยกออกเป็นสองส่วนในลำต้นเพื่อให้รถผ่านไปได้ Silva Campos ที่เติบโตขึ้นในหมู่บ้านใกล้เคียงกลับมาพร้อมกับมีดแมเชเทตที่สองและทำงานเหมือนเครื่องจักรแฮ็คแบบไม่หยุดยั้งพร้อมการสับมุมที่มีกลยุทธ์ทุกสองสามวินาที Saleska ที่แกว่งไปมาด้วยความตั้งใจไม่น้อย แต่อาจฝึกฝนน้อยกว่านั้นเพียงหนึ่งในสามของทางผ่านด้านข้างของเขาเมื่อซิลวาแคมพอสบุกฝ่าเขา

Saleska ทำงานหนัก แต่ไม่สะทกสะท้าน Saleska หยุดและเรียกอาร์คิมิดีสซึ่งเป็นบิดาแห่งวิชาฟิสิกส์กรีกโบราณเพื่อวางแผนขั้นตอนต่อไป “ ถ้าฉันมีคันโยกขนาดใหญ่พอ” อาร์คิมีดีสพูดอย่างมีชื่อเสียง“ ฉันขยับโลกได้”

พวกเขาหุ้มเกราะมีดและสร้างระบบความได้เปรียบเชิงกลล่วงหน้าอุตสาหกรรมโดยใช้ตอเป็นศูนย์กลางและต้นไม้ขนาดเล็กเป็นคันโยก คันโยกหัก ตามที่อาร์คิมีดีสอาจแนะนำพวกเขาต้องการคันโยกที่ใหญ่กว่า

แม้จะมีความล้มเหลวในที่สุดทั้งสองก็เคลียร์ทางตันและเหนื่อยเหงื่อและเปียกไปที่รูขุมขนโผล่ออกมาจากป่าฝน

หลังจากหยุดพักที่ค่ายฐานสั้น ๆ จากนั้น Saleska ก็ขับรถอีกหนึ่งชั่วโมงไปยังSantarémเพื่อเข้าร่วมงานปาร์ตี้ฮัลโลวีนซึ่งจัดโดยเพื่อนร่วมงานชาวบราซิลของเขา พวกเขารวมตัวกันเพื่อต้อนรับ“ สก๊อตช์” (ตามชื่อสกอตต์ประกาศไว้ที่นี่) กลับไปที่อเมซอน

กองคาร์บอนมีปัญหา

นับตั้งแต่นักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษ Alfred Russel Wallace ได้เดินทางไปยังSantarémในช่วงทศวรรษที่ 1850 เพื่อศึกษาชีวิตใน "ดินแดนที่ไกลโพ้นในช่วงฤดูร้อนอันไม่มีที่สิ้นสุด" Amazon ได้สร้างความประทับใจให้นักวิทยาศาสตร์จากหลากหลายสาขาวิชา ในทางภูมิศาสตร์ป่าดงดิบครอบคลุมถึงเก้าประเทศและเป็นสองในสามของขนาดของทวีปอเมริกา นิเวศวิทยาเป็นเจ้าภาพความหลากหลายทางชีวภาพที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในโลก: ร้อยละ 20 ของโลกนกสายพันธุ์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมากกว่า 400 สายพันธุ์พืช 40, 000 ชนิดและสองล้านครึ่งแมลงระบุชนิด - ไม่พูดถึงสัตว์อื่น ๆ ที่ไม่มีกระดูกสันหลังและจุลินทรีย์และเชื้อรา รูปแบบชีวิต นักอุทกวิทยารู้ว่าแม่น้ำอเมซอนซึ่งเป็นแหล่งน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลกให้อาหารหนึ่งในห้าของน้ำจืดทั้งหมดที่ไหลไปสู่มหาสมุทรมากกว่าแม่น้ำที่ใหญ่ที่สุดแปดสายในโลกรวมกัน นักฟิสิกส์ชีวภาพคาดการณ์ว่าปริมาณน้ำที่ไหลลงมาจากป่าฝนในปริมาณที่ใกล้เคียงกันต้นไม้เขตร้อนแต่ละต้นสูบน้ำจากน้ำพุร้อนสู่ชั้นบรรยากาศโดยมีส่วนร่วมในการขับเคลื่อนวัฏจักรของน้ำโลก

หากสาขาวิชาของคุณคือนิเวศวิทยาชีวภาพเคมีชีวภาพเช่น Saleska อธิบายถึงระเบียบวินัยการวิจัยแบบผสมผสานของเขา Amazon ก็มี“ ขุมสมบัติของการปฏิสัมพันธ์ระหว่างคาร์บอนและน้ำ”

นิเวศวิทยา Biogeochemical พยายามอธิบายการแลกเปลี่ยนและความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนที่เกิดขึ้นในโลกธรรมชาติ - โดยพื้นฐานแล้วเพื่อกำหนดว่าสารเคมีและระบบชีวภาพมีปฏิกิริยาอย่างไรต่อการดำรงชีวิต พวกเราส่วนใหญ่คิดให้รูขุมขนเล็ก ๆ ที่เรียกว่าปากใบบนพื้นผิวของใบไม้ แต่ช่องเปิดเหล่านั้นทำหน้าที่เหมือนปากเล็ก ๆ ทำให้ใบไม้กินคาร์บอนไดออกไซด์แล้วปล่อยน้ำ ผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสงใบไม้จะใช้พลังงานของดวงอาทิตย์ในการเปลี่ยน CO 2 เป็นน้ำตาลและคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อนที่พืชใช้ในการขับเคลื่อนการทำงานของมันและสร้างโครงสร้างของมัน เมื่อพืชทำการสังเคราะห์แสงจะปล่อยออกซิเจนออกมา เมื่อมันเผาน้ำตาลมันจะสร้าง CO 2 กระบวนการเดียวกันนี้ในที่ทำงานภายในใบไม้เพียงใบกำลังเล่นอยู่ทั่วทั้งป่า, นิเวศน์วิทยาและดาวเคราะห์

แต่มันเริ่มต้นด้วยใบไม้

ใบไม้แต่ละใบเป็นโรงงานผลิตสารชีวภาพทางชีวภาพของตัวเองผลิตชุดของปฏิสัมพันธ์ที่ช่วยผลักดันน้ำและวัฏจักรคาร์บอน งานของ Saleska และเพื่อนร่วมงานของเขาคือการใช้สิ่งที่พวกเขากำลังเฝ้าสังเกตและการวัดในป่าและหาวิธีที่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชใบเดี่ยวและพืชเดี่ยวนี้“ ขยายขนาด” เพื่อสร้างผลกระทบระดับโลกที่ส่งผลกระทบต่อชีวิตบนโลก และในอนาคต

การแลกเปลี่ยนทางชีวเคมีเคมีของ Amazon มีความสำคัญในหลายด้าน สำหรับผู้เริ่มต้นความหลากหลายทางชีวภาพอันกว้างใหญ่ไพศาลของภูมิภาคและบทบาทที่สำคัญในวัฏจักรคาร์บอนและน้ำของโลกหมายความว่าสิ่งที่เกิดขึ้นในอเมซอนไม่ได้อยู่ในอเมซอน ชะตากรรมของป่านี้และป่าเขตร้อนอื่น ๆ เชื่อมโยงกับชะตากรรมของดาวเคราะห์ที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วใน Anthropocene ซึ่งเป็นยุคทางธรณีวิทยาในปัจจุบันที่มนุษย์กลายเป็นกำลังสำคัญที่ส่งผลต่อสภาพภูมิอากาศและกระบวนการด้านสิ่งแวดล้อมของโลก เมื่ออุณหภูมิโลกเพิ่มสูงขึ้นจะทำให้ระบบนิเวศและอุกกาบาตอุตุนิยมวิทยารอบโลกเข้าใจว่าการทำงานของสัญลักษณ์ทางชีวภาพนี้มีความสำคัญมากขึ้นกว่าเดิม

“ เรามีงานใหญ่รอคอยที่จะพัฒนาความรู้ทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับระบบนิเวศน์ของเรา” José Mauro S. Moura ศาสตราจารย์ด้านชีวชีววิทยาของ UFOPA ที่ทำงานกับกลุ่ม Saleska กล่าว งานนี้ยิ่งทวีความรุนแรงมากขึ้นเนื่องจากป่าอเมซอนของบราซิลหดตัวลงประมาณหนึ่งในห้าตั้งแต่ปี 1970 เนื่องจากความไม่สงบในดินแดนขนาดใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งที่เกิดจากการตัดไม้และการเกษตรของพืชผลและปศุสัตว์ “ เรารู้อยู่แล้วว่ามันไม่ใช่สถานที่ที่ดีในการปลูกถั่วเหลือง” เขาบอกฉันเกี่ยวกับมื้ออาหารของ pirarucu ปลาอเมซอนแม่น้ำยักษ์ที่ร้านอาหารใกล้กับSantarém

Moura วางเขาลงและเสริม:“ เรารู้ด้วยว่ามันเป็นสถานที่ที่ดีมากสำหรับป่า”

ไปที่หอการไหล

เมื่อต้องการไปยังไซต์การวิจัยนี้ระยะทางประมาณ 350 กิโลเมตร (218 ไมล์) ทางใต้ของเส้นศูนย์สูตรเป็นเที่ยวบินแบบมัลติฮอปจากที่ใดก็ตามที่คุณเริ่มต้นในอเมริกาเหนือสู่ซานตาเรม จากสนามบินSantarémใช้เวลาขับรถไปตามถนนสองเลนในชนบททางใต้ผ่านหมู่บ้านเล็ก ๆ ที่มี โลจาส์ (ร้านค้าเล็ก ๆ ) borracharias (ร้านซ่อม) และ churrascurias (บาร์บีคิวบุฟเฟ่ต์) เกือบทุกแห่ง ล้วน มีร่มเงาของตัวเอง ระเบียง. เมื่อการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์เบาบางลงถนนจะไปตามชายแดนอันเขียวชอุ่มของป่าคุ้มครองทางด้านขวาและป่าที่ถูกทำลายปลูกด้วยถั่วเหลืองและมาโนคทางด้านซ้าย

ที่ทางเข้าของ Floresta Nacional de Tapajós ยามติดอาวุธพร้อมคลิปบอร์ดหยุดเราที่ประตูล็อค เจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัยซึ่งไม่เพียง แต่ตรวจสอบการเข้าถึงทางวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงคนตัดไม้ที่ผิดกฎหมายด้วย Saleska ทักทาย Saleska ด้วยการจับมือที่อบอุ่นและเปิดประตู

ทีมวิจัยในวันนี้รวมถึงเครื่องทำเครื่องจักร Silva Campos และ Deliane Penha อายุ 32 ปีนักศึกษาปริญญาเอกที่ UFOPA งานหลักของ Silva Campos คือการบำรุงรักษาโครงสร้างพื้นฐานและเครื่องมือของฟลักซ์ในขณะที่ Penha พยายามรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับการไหลของน้ำผ่านต้นไม้ในป่า เธอทำเช่นนั้นโดยการวัดใบแต่ละใบในขณะที่ห้อยลงมาจากทางเดินที่ห้อยอยู่บนเว็บไซต์ สมาชิกคนที่สามของทีมคือ Neill Prohaska ซึ่งเป็นผู้สมัครระดับปริญญาเอกอายุ 36 ปีในห้องทดลองของ Saleska ในภาควิชานิเวศวิทยาและชีววิทยาวิวัฒนาการของมหาวิทยาลัยแอริโซนา วิทยานิพนธ์ของ Prohaska จะเน้นไปที่วัฏจักรการสังเคราะห์แสงและการหายใจตามฤดูกาล ความสามารถในการปีนต้นไม้ของเขาทำให้เขาสามารถติดตั้งอุปกรณ์ตรวจสอบได้เหนือพื้นป่าหนึ่งร้อยฟุตและทำการวัดโดยตรงจากครอบฟันของต้นไม้บางครั้งในขณะที่ตาต่อตากับลิงฮาวเลอร์และคาปูชินในพื้นที่

Scott Saleska และ Neill Prohaska ทำงานที่ด้านบนสุดของหอคอยฟลักซ์สูง 220 ฟุตซึ่งอยู่เหนือยอดป่าดงดิบ ( ซ้าย ); Neill Prohaska หยุดพักในที่สูงในป่าฝน การปีนเข้าไปในต้นไม้เหล่านี้ต้องใช้ความพยายามอย่างมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากมีความชื้นสูงและความร้อน ( ขวา )

600, 000 เฮกตาร์ (2, 300 ตารางไมล์ (ประมาณขนาดเดลาแวร์)) ป่าTapajósได้รับการจัดการโดย Chico Mendes Institute เพื่อการอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพตั้งชื่อตามกิจกรรมด้านสิ่งแวดล้อมที่ถูกลอบสังหารในปี 1988 ตั้งอยู่ทางเหนือของ Amazon ป่าฝนซึ่งหมายความว่ามันจะแห้งกว่าพื้นที่ป่าฝนอื่น ๆ เนื่องจากฤดูแล้งค่อนข้างยาว - ประมาณเท่ากันกับฤดูฝน - มันอาจเป็นลางสังหรณ์สำหรับอนาคตที่อบอุ่นที่คาดการณ์ว่าจะผลิตสภาพอากาศร้อนแห้งที่นี่และที่อื่น ๆ ในเขตร้อน

นอกเหนือจากความท้าทายทางกายภาพในชีวิตประจำวันของการวิจัยของอเมซอนแล้วการเปลี่ยนลำดับความสำคัญทางการเมืองและปัญหาด้านเงินทุนก็มีอยู่มากมาย การก่อสร้างบนฟลักซ์ทาวเวอร์เริ่มต้นขึ้นในปี 1999 ความร่วมมือระหว่าง NASA และหน่วยงานอวกาศของบราซิล INPE หอคอยแห่งนี้มีผู้มีพระคุณหลายองค์ตั้งแต่นั้นมารวมถึงมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ วันนี้ได้รับทุนผ่านความร่วมมือระหว่างห้องทดลองของ Saleska (ได้รับทุนจากกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาและแหล่งอื่น ๆ ) และ LBA ของรัฐบาลบราซิลการทดลอง Biosphere - Atmosphere ขนาดใหญ่ใน Amazonia แต่สถานการณ์ดังกล่าวอยู่ในสภาพคล่องเนื่องจากวิกฤตทางการเมืองเมื่อเร็ว ๆ นี้ในบราซิลส่งคลื่นไปทั่วเศรษฐกิจของประเทศและก่อให้เกิดการปรับโครงสร้างหน่วยงานด้านเงินทุนวิทยาศาสตร์แห่งชาติ การระดมทุนของ Saleska เองนั้นขึ้นอยู่กับการรักษาเงินทุนวิจัยในสภาพแวดล้อมการระดมทุนในประเทศที่ยากขึ้น

จุดศูนย์กลางของสถานีวิจัยภาคสนามเป็นหอคอยไหลที่สูงชันล้อมรอบด้วยรั้วโซ่เชื่อมโยงสีเหลืองที่ล็อคไว้เพื่อป้องกันผู้มาเยี่ยมชมโดยไม่ได้รับอนุญาต เส้นลวดผู้ชายตึงเหยียดออกเป็นสี่ทิศทางถือขดลวดเข้าที่ (โดยมีข้อยกเว้นอันน่าอับอายในปี 2549 เมื่อต้นไม้ล้มลงบนสายไฟหลายสายและโครงสร้างโค้งงอเป็นสองเหมือนนักแสดงที่กำลังโค้งคำนับ)

หอการไหลนั้นเต็มไปด้วยเซ็นเซอร์มากมายที่ออกแบบมาเพื่อติดตามการไหลของก๊าซ - การเคลื่อนที่ของก๊าซเข้าหรือออกจากอวกาศ - ของ CO 2 และไอน้ำจากพื้นป่าไปจนถึงเหนือป่าไม้ซึ่งมีค่าเฉลี่ยประมาณ 45 เมตร ( สูง 148 ฟุต) เซ็นเซอร์วัดค่าความเข้มข้น CO 2 และ H20 แปดครั้งต่อวินาทีที่ความสูงหลายจุดตามหอคอยรวมทั้งตรวจสอบความผันผวนรายวันและตามฤดูกาล

ศูนย์ประสาทของสถานีวิจัยประกอบด้วยกระท่อมคอนกรีตผนังคอนกรีตมะนาวสีเขียวขนาดเล็กสองเครื่องปรับอากาศอย่างต่อเนื่องเพื่อปกป้องระบบการเก็บรวบรวมข้อมูลจากความชื้นและความร้อนเป็นอัมพาต เครื่องมือนี้ใช้พลังงานจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลซึ่งอยู่ห่างออกไปหนึ่งกิโลเมตรโดยมีสายไฟฟ้าแรงสูงไหลผ่านท่อพลาสติกสีดำข้างรางสกปรกเหมือนงูหลามที่มีความยาว

กระจัดกระจายไปในเพิงเดียวคือชุดสายไฟสายไฟขั้วต่อและคอมพิวเตอร์แน่นอนในการประมวลผลและจัดเก็บข้อมูลจากระบบของหอคอย กระท่อมหลังที่สองนั้นเต็มไปด้วยสายเคเบิลอะไหล่และสิ่งที่ดูเหมือนว่าคลังแสงของทีมปีนหน้าผาเชือกเชือกคาราบิเนอร์และอุปกรณ์ปีนเขาอื่น ๆ ที่ไม่เคยมีจุดประสงค์ในการวัดขนาด 45 เมตร (150 ฟุต) ต้น guaruburana

ในที่สุดพื้นที่โดยรอบหอฟลักซ์นั้นติดตั้งอุปกรณ์ตรวจวัดทางวิทยาศาสตร์ตั้งแต่หลุมลึก 10 เมตร (33 ฟุต) ที่ใช้ในการวัดความชื้นในดินไปยังอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนต้นไม้หลากหลายชนิดเพื่อวัดคุณภาพแสงใน ป่าห้อยลงมาจากต้นไม้เช่นผลไม้ที่ผิดรูป

ยกคิ้ว

Saleska วัย 53 ปีเป็นลูกผสมระหว่างอาจารย์ที่มีจิตใจฉุนเฉียวและไม่สนใจและบางทีพี่ชายของอินเดียนาโจนส์อาจจะน้อยกว่า Saleska ได้รับการเลี้ยงดูในมิลวอกี้ลูกชายของรัฐมนตรีหัวแข็ง สำหรับเขาการเติบโตขึ้นเป็นเรื่องเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์มากกว่างานฟุตบอล เขาจำได้ว่าเขาสนใจวิทยาศาสตร์ในช่วงแรก ๆ อาจพบการแสดงออกอย่างแท้จริงในการเรียนรู้ที่จะเลียนแบบตัวละคร Vulcan ของ Leonard Nimoy Dr. Spock ใน Star Trek สป็อคเจ้าหน้าที่วิทยาศาสตร์ของ เอ็นเตอร์ไพรส์เอ็นเตอร์ไพรส์ สามารถยกคิ้วหนึ่งคิ้วเพื่อแสดงถึงความงุนงงของเขาที่ความเขลาของมนุษย์ มันเป็นสิ่งที่เขาทำบ่อยครั้งที่สุดในการเป็นยานอวกาศที่ฉลาดที่สุด

เมื่อถึงอายุ 12 ซาเลเซก้าก็“ ทรยศ” แล้วทำสิ่งต่าง ๆ เช่นแยกเครื่องซักผ้าของครอบครัวออกแล้วนำกลับมารวมกัน ในโรงเรียนมัธยมเขาประสบความสำเร็จในการเล็งไปที่การเข้าร่วมงานกับ MIT ซึ่งเขาจะเรียนวิชาเอกฟิสิกส์ เขาเริ่มให้ความสนใจกับจุดตัดของวิทยาศาสตร์และนโยบายในการอภิปรายคลอโรฟูโทเนียม (CFC) ในช่วงทศวรรษ 1970 ซึ่งเป็นกรณีที่การค้นพบทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับภัยคุกคามต่อมนุษยชาติจากหลุมโอโซนที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดการกระทำทั่วโลกที่รวดเร็ว

Saleska ทำงานเพื่อยุติการทำงานที่ Public Public Citizen ของ Ralph Nader ในฐานะนักวิเคราะห์พลังงานและเป็นที่ปรึกษาของ Global Change Agency ที่เพิ่งตั้งขึ้นใหม่ของ Global Protection Agency จากนั้นเขาได้เข้าเรียนที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์สำหรับงานปริญญาเอกในกลุ่มพลังงานและทรัพยากรของมหาวิทยาลัย ที่นั่นเขาได้พบกับจอห์นโฮลเดนrenซึ่งจะกลายเป็นที่ปรึกษาด้านวิทยาศาสตร์ของประธานาธิบดีโอบามาและผู้ที่ Saleska กล่าวว่ามีผลอย่างยิ่งต่อเขา “ โฮลเดนพูดถึง 'วิทยาศาสตร์ในการให้บริการแก่มนุษย์เสมอ' Saleska เล่า

ในขณะที่เบิร์กลีย์ Saleska เข้าร่วมสัมมนาโดยไปพบศาสตราจารย์ Steven Wofsy จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดซึ่งเคยทำงานหอฟลักซ์ในเขต Harvard Forest ในรัฐแมสซาชูเซตส์ทางตะวันตกของบอสตันประมาณ 110 กิโลเมตร (68 ไมล์) Saleska ทำให้เขามีสายเลือดทางวิชาการที่น่าประทับใจอยู่แล้วโดยลงมือทำเอกสารกับ Wofsy จากนั้นก็เข้าไปในห้องชั้นล่างของหอคอยใหม่ในTapajós เมื่อ Saleska มาถึงที่ไซต์เป็นครั้งแรกในปี 1999 เขาจำได้ว่าหอคอยไม่มีอะไรนอกจาก“ เสาเข็มในพื้นดิน”

อ่างล้างจานหรือแหล่งที่มา?

วันรุ่งขึ้นหลังจากเทศกาลมาเชเต้เปียกโชกเราขับรถกลับไปที่หอคอยและ Saleska ท่องไปด้วยวาจาผ่านประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์และปรัชญาที่ให้บริบทการทำงานของเขา ความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ว่ากิจกรรมของมนุษย์สามารถมีอิทธิพลต่อสภาพภูมิอากาศโลกเริ่มต้นขึ้นในช่วงกลางปี ​​1800 เขากล่าวด้วยการค้นพบโดยโจเซฟฟูริเยร์และจอห์นทินดัล สิ่งนี้ถูกต้องในเวลาเดียวกับที่ชาร์ลส์ดาร์วินและอัลเฟรดวอลเลซกำหนดทฤษฎีวิวัฒนาการ - และวอลเลซกำลังท่องไปในอเมซอน

อย่างไรก็ตามมันจะเป็นอีก 100 ปีก่อนที่ชาร์ลส์เดวิดคีลิงเริ่มสร้างข้อมูลระยะยาวในปี 1950 บนเกาะใหญ่ของฮาวายที่แสดงให้เห็นถึงระดับของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นในชั้นบรรยากาศ ข้อมูลจะเปลี่ยนเส้นทางของประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์

การตรวจวัดของ Keeling แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลในระดับของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศซึ่งลดลงในช่วงฤดูใบไม้ผลิในซีกโลกเหนือเนื่องจากการสังเคราะห์แสงที่เพิ่มขึ้นและเพิ่มขึ้นอีกครั้งในช่วงฤดูหนาวเมื่อป่าหยุดการสังเคราะห์แสง ที่สำคัญกว่าทศวรรษที่ผ่านมา "เส้นโค้งคีลิง" ยังแสดงให้เห็นถึงวิถีการขึ้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ - จาก 315 ส่วนต่อล้านในปี 1958 เป็นมากกว่า 405 ส่วนต่อล้านในฤดูหนาวนี้

การไหลบ่าเข้ามาของ CO 2 นี้ส่วนใหญ่มาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลควบคู่ไปกับการสูญเสียพื้นที่ป่าและความวุ่นวายทางบกอื่น ๆ รวมถึงการเติบโตของประชากรมนุษย์จำนวนมหาศาลที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของระบบโลกจากบันทึกอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลก และละลายน้ำแข็งอย่างรวดเร็วเพื่อการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในพฤติกรรมการกระจายและอายุยืนของสิ่งมีชีวิตนับไม่ถ้วนทั่วโลก

เมื่อ Saleska เริ่มอาชีพของเขาการถกเถียงกันอย่างดุเดือดในแวดวงวิทยาศาสตร์: ป่าฝนเป็นแหล่งที่มาหรือจมทั้งปล่อยคาร์บอนสู่บรรยากาศหรือดูดมันขึ้นมาเหมือนฟองน้ำใบใหญ่ยักษ์ “ ไม่มีใครรู้ว่าป่ากำลังทำอะไรอยู่” Saleska กล่าว การเคลื่อนที่ของคาร์บอนไดออกไซด์เข้าและออกจากใบไม้ในแต่ละช่วงเวลาต่างกันในแต่ละช่วงเวลาของปีและในแต่ละปีส่งผลต่อสมการวิกฤตครั้งนี้โดยเฉพาะเมื่อสภาพโลกร้อนขึ้น?

วิธีคิดออกว่า Saleska คิดว่าจะเลียนแบบโจรปล้นธนาคารชื่อ Willy Sutton ผู้ซึ่งกล่าวว่าเขาปล้นธนาคารเพราะ“ นั่นคือที่ที่เงินอยู่” สำหรับ Saleska สนใจว่า CO 2 กำลังทำอะไรในโลกที่เปลี่ยนแปลง ตัดสินใจว่าเขาต้องเป็นแหล่งคาร์บอน: ป่าฝนอเมซอน

ทำลายพื้นใหม่

หลังจากหอคอยฟลักซ์ทำงานได้ในปี 2000 Saleska ไม่จำเป็นต้องรอนานในการรวบรวมข้อมูลมากพอที่จะทำการสาดทางวิทยาศาสตร์ ในปี 2003 เขาเป็นนักเขียนนำของกระดาษในวารสาร วิทยาศาสตร์ ที่มีชื่อเสียงที่ท้าทายระบบนิเวศป่าไม้ดั้งเดิม ภูมิปัญญาดั้งเดิมถือได้ว่าในช่วงฤดูแล้ง (ฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาวในซีกโลกเหนือ) ทำให้ใบช้าหรือหยุดกระบวนการสังเคราะห์แสงของพวกเขาดังนั้นจึงดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศน้อยลง

แต่การวัดที่มาจากหอคอยฟลักซ์ก็บินไปเผชิญหน้ากับความคาดหวังเหล่านั้น ในTapajósการวัดเริ่มต้นชี้ให้เห็นว่าต้นไม้หลายแห่งในป่านั้นแท้จริงแล้วเป็น“ การชะล้าง” หรือการปลูกใบใหม่ในฤดูแล้งดังนั้นการสังเคราะห์แสงในอัตราที่สูงกว่าในช่วงเวลานั้นของปีมากกว่าในฤดูฝน . นอกจากนี้ในป่าเขตร้อนที่เขียวชอุ่มตลอดไปใบนี้แสงดูเหมือนจะเป็นปัจจัยที่สำคัญกว่าฝนในการเต้นรำด้วยแสงสังเคราะห์ของป่า สมมติฐานคือป่าเขตร้อนจะมีความอ่อนไหวต่อความแห้งแล้งอย่างมากเนื่องจากมีรากตื้นและไม่สามารถเข้าถึงน้ำในดินลึก

การตรวจวัดการชะล้างในฤดูแล้งนั้นน่าประหลาดใจมาก Wofsy ที่ปรึกษาหลังปริญญาเอกของ Saleska จาก Harvard กล่าวว่า Saleska และทีมเริ่มทำสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ที่ดีควร:“ พยายามทำลายข้อมูล” พวกเขามองหาสิ่งผิดปกติหรือสิ่งประดิษฐ์ ที่อาจเล็ดลอดเข้าสู่การสอบเทียบเครื่องมือของพวกเขาหรือในการวิเคราะห์การวัดเหล่านั้น “ เมื่อคุณได้ผลลัพธ์ที่ตรงกันข้ามคุณดูยากขึ้นเล็กน้อย” วอฟซีกล่าวในการสัมภาษณ์ทางโทรศัพท์จากสำนักงานของเขาในเคมบริดจ์แมสซาชูเซตส์

ปรากฎว่าภูมิปัญญานิเวศวิทยาภูมิทัศน์แบบดั้งเดิมเกี่ยวกับการผลิตใบตามฤดูกาลได้มาจากป่าเขตอบอุ่น (กลางละติจูด) และจากการตรวจวัดดาวเทียมและข้อมูลเหล่านั้นถูกอบเข้าสู่แบบจำลองสภาพภูมิอากาศโลก งานของ Saleska เสนอวิธีการใหม่ในการดูป่าฝนซึ่งส่งผู้สร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศระดับโลกบางคนกลับไปยังซูเปอร์คอมพิวเตอร์ของพวกเขาเพื่อคิดอีกครั้งถึงปริมาณคาร์บอนฟลักซ์ในแนวนอน “ ผู้สร้างแบบจำลองและผู้คนจากดาวเทียมไม่ชอบที่จะบอกความคิดของพวกเขากลับหัวกลับหาง” วูฟซีกล่าว “ มันกลับกลายเป็นว่าป่ากำลังเติบโตเหมือนคนร้ายในฤดูแล้ง”

พาดหัวกระดาษ วิทยาศาสตร์ที่ มี Saleska ในฐานะผู้เขียนนำเป็นอันตรายไม่เพียงพอ: คาร์บอนในป่าอเมซอน: ฟลักซ์ตามฤดูกาลที่ไม่คาดคิดและการสูญเสียที่เกิดจากการรบกวน แต่มันช่วยให้แผนภูมิทิศทางใหม่ในสนามและสนับสนุนให้ Saleska กลับไปที่Tapajósต่อไป

gambiarra ทางอากาศ

เมื่อเราไปถึงสถานีภาคสนามในวันที่สอง Saleska ปีนขึ้นไปบนหอคอยเพื่อแก้ไขปัญหาความล้มเหลวของอุปกรณ์ Prohaska นักเรียนปริญญาเอกและอาจารย์ด้านอากาศ แกมบาร่า ให้การเยี่ยมชมเว็บไซต์การวิจัย เขาแนะนำให้ฉันสวมสนับแข้งงูที่ซื้อมาใหม่ของฉันเพื่อปกป้องแขนขาที่ต่ำกว่าของฉันจาก bushmasters (งูพิษชนิดหนึ่ง) และสัตว์ป่าที่มีพิษชนิดอื่น

Prohaska เป็นชนพื้นเมืองทูซอนที่เริ่มปีนเขาเมื่ออายุ 15 ปีจากนั้นทำงานเป็นช่างเทคนิคการวิจัยและนักไต่เขาอุตสาหกรรมสำหรับ Biosphere 2 ก่อนที่จะฝึกทักษะการปีนเขาในฐานะผู้ควบคุมวงเวียนและคอนเสิร์ต เขาเข้าร่วมทีมงานTapajósของ Saleska ในฐานะช่างเทคนิคในขณะที่ทำงานเป็นอาจารย์ในการศึกษาในละตินอเมริกาก่อนที่จะเริ่มปริญญาเอกสาขานิเวศวิทยาและชีววิทยาวิวัฒนาการ คล่องแคล่วในภาษาโปรตุเกส Prohaska ทำทุกอย่างจากการหาตู้เอทีเอ็มที่ทำงานในซานตาเรมซึ่งเขาสามารถเบิกเงินสดเพื่อจ่ายเป็นเชื้อเพลิงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไปจนถึงการเกลี้ยกล่อมอุปกรณ์การวิจัยที่มีราคาแพงจากเจ้าหน้าที่ศุลกากรที่กลับใจ

ทักษะการบินสูงของ Prohaska ทำให้เขาสามารถสร้างเครือข่ายทางเดินที่โดดเด่น 30 เมตร (100 ฟุต) เหนือพื้นป่า เขายิงหนังสติ๊กและหน้าไม้ที่มีสายเบ็ดติดเพื่อให้สามารถเข้าถึงแขนขาที่มีน้ำหนักสูงได้เป็นครั้งแรก จากนั้นเขาใช้เชือกลากเชือกขึ้นไปบนหลังคาทดสอบความแข็งแรงของแขนขาขณะที่เขาทำ เมื่อเขาพร้อมที่จะออกจากพื้นป่าเขาปีนเขาด้วยความเร็วลึกลับโดยใช้ไต่ไต่หน้าผาที่เรียกว่า jumars ติดกับสายรัดไนลอนที่เขาใช้เพื่อประสานงานเท้าและแขนของเขาในแนวดิ่งแบบบัลเล่ต์

เพื่อจบทัวร์ของเรา Prohaska พาฉันเดินไปตามทางเดินระยะทาง 200 เมตร (218 หลา) ไปที่ "walkup tower" ซึ่งดูเหมือนกองนั่งร้านอิสระที่เพิ่มขึ้นเกือบ 140 ฟุตเหนือพื้นป่าสูงกว่าเกือบทั้งหมด ต้นไม้ที่สูงที่สุด ความผิดปกติอย่างหนึ่งเกิดขึ้นที่ทะเลสีเขียวอันไม่มีที่สิ้นสุด: การเพิ่มขึ้นเหนือหลังคาบนฟลักซ์ทาวเวอร์ห่างออกไปเพียงไม่กี่ร้อยเมตรเราจะเห็น Saleska เป็นเงาเมื่อเทียบกับความมืดที่กำลังจะมาถึง

“ การซ้อมเพื่อนรก”

การรักษาเซ็นเซอร์คอมพิวเตอร์อินเวอร์เตอร์ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเครื่องปรับอากาศและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้งหมดเหล่านี้เป็นการต่อสู้อย่างต่อเนื่องกับเอนโทรปีของเส้นศูนย์สูตร แม่พิมพ์, สนิม, ไฟดับ, ฝนตก, และแมลงที่กินผ่านฉนวนลวดยางล้วนสร้างอุปสรรคในการรวบรวมหน่วยการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ขนาดเล็กเหล่านี้

Saleska ลงมาจากหอคอยนั่งอยู่ในกระท่อมปรับอากาศกับ Silva Campos ทำให้โค้งคอมพิวเตอร์บนเก้าอี้ไม้ อุปกรณ์ที่ใช้วัดความเร็วลมนั้นทำงานผิดปกติเช่นเดียวกับเซ็นเซอร์อื่นที่ออกแบบมาเพื่อวัดปริมาณไอน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ในที่สุดพวกเขาต้องการ จำกัด ปัญหาหนึ่งให้กับลวดที่ผิดปกติหรือตัวเชื่อมต่อที่ผิดพลาด

Saleska tinkered กับแผงวงจรเปลี่ยนชิ้นส่วนที่ขาด ฉันพูดติดตลกว่าเขาต้องกลายเป็นวิศวกรไฟฟ้าและนักนิเวศวิทยาในทันใดและเขาก็พูดอย่างไม่ถนัด EE เป็น ผู้เยาว์ของเขาที่ MIT เขาจึงเข้ารหัสข้อมูลใหม่ลงในคอมพิวเตอร์

ข้างนอกในความร้อนที่หยดลง Penha และ Prohaska ก็ลื่นไถลไปกับสายรัดปีนเขาด้วยการล็อคตัวล็อคคาราบิเนอร์อุปกรณ์จากน้อยไปหามากอุปกรณ์ที่ทำสายรัดไนลอนเชือกที่มีรูพรุนสำหรับ Penha สำหรับงานวัดการแลกเปลี่ยนไอน้ำและกล้อง hyperspectral ของ Prohaska นักวิทยาศาสตร์สวมสนับแข้งงูเมื่ออยู่บนพื้นดินและมุ้งหัวยุงเมื่อพวกเขาอยู่ในต้นไม้มากขึ้นสำหรับริ้นที่สามารถดำเนินการ leishmaniasis (โรคผิวหนังปรสิตที่เกิดจาก) กว่ายุงซึ่งสามารถดำเนินการมาลาเรียและ Zika

Penha จบปริญญาโทสาขาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมและย้ายไปอยู่ที่ชนบทกับสามีและลูกสองคนเพื่อสอนวิชาชีววิทยาระดับมัธยมปลายเมื่อป่า - และห้องทดลองของ Saleska ได้รับการชักชวน ในตอนแรกเพนฮากล่าวว่าเธอได้จองการทำงานกับชาวต่างชาติซึ่งเธอกลัวว่าจะใช้ประโยชน์จากเธอในฐานะแหล่งแรงงานราคาถูกในท้องถิ่น

จากนั้นเธอได้พบกับ Saleska และ Prohaska และความคิดเห็นของเธอก็เปลี่ยนไปอย่างรวดเร็ว เธอชอบวิธีที่พวกเขาแสวงหาความเห็นของเธอเกี่ยวกับวิธีจัดระเบียบงานของตนเอง แต่ถึงกระนั้น Penha ยังจำได้ว่าวันแรกที่ปีนขึ้นไปบนคอนของ Prohaska บนหลังคารู้สึกเหมือน“ ซ้อมเพื่อนรก” เพราะเธอกลัวความสูงมากกว่างูและแมงมุมที่ตอนนี้เป็นเพื่อนของเธอทุกวัน

Penha กล่าวว่าในฐานะเด็กที่เติบโตในอเมซอนป่าไม้นั้นดูไม่น่าทึ่งสำหรับเธอ แต่ยิ่งเธอศึกษามันมากความซับซ้อนของระบบนิเวศก็ยิ่งทำให้เธอหลงใหล ตอนนี้เธอพูดว่า“ แต่ละชิ้นเล็ก ๆ น่าแปลกใจ”

Penha วัดการทำงานของใบไฮดรอลิก วันฟิลด์ของเธอเริ่มต้นที่ตี 3 เมื่อเธอใส่เกียร์และปีนขึ้นไปยังทางเดินที่ห้อยอยู่ซึ่งอยู่ในช่วง 18 ถึง 36 เมตร (60 ถึง 20 ฟุต) จากพื้นป่าและมีความยาวมากถึง 40 เมตร (130 ฟุต) จาก 4 โมงเช้าจนถึง 20.00 น. เธอใช้เวลาในการ por por และล่องเรือสองทางที่แตกต่างกันโดยวัดสี่ใบแต่ละใบห้าใบต่อต้น 14 ต้นต่อวันทุกสองชั่วโมง ซึ่งเพิ่มการวัดได้มากถึง 280 การตรวจวัดต่อวันที่รวบรวมการเคลื่อนไหวของ CO 2 ลงในน้ำและออกจากใบไม้เฉพาะช่วงเวลาหนึ่ง มันเป็นกระบวนการที่ต้องใช้ความพยายามอย่างหนักเพื่อพูดให้น้อยที่สุด แต่มันก็เป็นโครงสร้างสำคัญของการวิจัยของห้องปฏิบัติการ Saleska

เพื่อช่วยให้การเชื่อมต่อระหว่างใบไม้และภูมิประเทศเสร็จสมบูรณ์นักวิจัยคนอื่นทำการวัดปริมาณเศษซากใบไม้บนพื้นป่าอ่านแถบ dendrometer เพื่อทำแผนภูมิการเติบโตของลำต้นทำการวัดเลเซอร์ของการสะท้อนแสงของมงกุฎต้นไม้และทำการสำรวจสเปกตรัมของการชะล้างใบไม้ การมีข้อมูลขนาดเล็กที่แม่นยำเช่นวิธีปากใบเดี่ยวในใบไม้ดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และปล่อยน้ำตลอดทั้งวันเป็นชนิดของความจริงพื้นดินที่เพิ่มความเข้าใจของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับวงจรชีวิตของใบต้นไม้ และป่าไม้โดยรวม

ในที่สุดข้อมูลนี้สามารถปรับขนาดขึ้นอ้างอิงข้ามกับข้อมูลดาวเทียมและนำไปใช้กับแบบจำลองสภาพภูมิอากาศทั่วโลก “ มันสำคัญมากที่จะต้องมีข้อมูลจากฟลักซ์เหล่านี้” มิเชล่าฟิเกยราศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาของ UFOPA กล่าว ข้อมูลที่ทีมงานของ Saleska รวบรวม“ วาดภาพโดยละเอียดเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นจริงในป่า”

ข้อมูลดังกล่าว Figueira กล่าวว่าไม่ได้อยู่ในไซโลทางวิทยาศาสตร์เพียงแห่งเดียว เธอกล่าวว่าของขวัญชิ้นหนึ่งของ Saleska คือ“ เขาไม่ได้ติดอยู่ในสาขาเดียว เขามีมุมมองนี้ในทุกขั้นตอนเพื่อช่วยให้เขาเข้าใจการตรวจวัดหอคอย” การวัดอื่น ๆ รวมถึงข้อมูลดาวเทียมมีความสำคัญเธอพูด แต่“ สก๊อตรู้ว่าคุณไม่สามารถถ่ายรูปได้ง่ายและพูดว่า 'โอเค ป่าเป็นเช่น นั้น '”

ในวันรุ่งขึ้น Prohaska ปีนขึ้นไปบนกิ่งไม้สูง 40 เมตร (130 ฟุต) และทันใดนั้นก็พังทลายลงมา “ Aaaaaaants” เขาตะโกนหลังจากรังรบกวน อาณานิคมที่โกรธแค้นใช้เชือกของเขาเป็นสื่อกลางในการดูดกลืนเขา หลังจากโรยตัวลงมาเขาก็ส่ายมดออกไปด้วยท่าทางท่าทางที่เน้นและกวาด

น่าประหลาดใจที่ Prohaska กล่าวหลังจากต่อต้านการรุกรานของมดมีอุบัติเหตุและเหตุการณ์เกิดขึ้นน้อยมากในหมู่นักงานภาคสนามในช่วงหลายปีที่ผ่านมา จริงนักเรียนที่จบหนึ่งคนถูกแมงป่องดำต่อย แต่หลังจาก 24 ชั่วโมงที่เป็นอัมพาตเขาก็ไม่ได้รับอันตราย มีแผลเปิดโล่งจำนวนหนึ่งคดีเลชมาเนียสสิสแมลงกัดต่อยที่น่ารังเกียจและรถชน สำหรับสถานีที่เปิดดำเนินการกลาง Amazon ตั้งแต่ปี 2000 นั่นเป็นสถิติด้านความปลอดภัยที่น่าประทับใจ

Prohaska ได้กลายเป็นสิ่งที่กระซิบใบไม้ เขาสามารถบอกอายุของใบไม้ในแบบที่กุมารแพทย์สามารถวัดอายุของเด็กได้ ใบไม้บางใบสามารถมีชีวิตอยู่ได้หลายปีเขาอธิบายขณะที่ใบไม้อื่นตายและถูกแทนที่ในหลายเดือน ต้นไม้แต่ละ 300 ต้นเติบโตและหยดในอัตราที่แตกต่างกัน “ ต้นไม้ที่นี่ไม่เพียงทำให้ใบไม้ร่วงปีละครั้ง” เขากล่าว “ มันเป็นการหมุนเวียนอย่างต่อเนื่อง”

ป่าใช้วิธีดูดซับคาร์บอน Prohaska อย่างไร Stomatal conductance เขาอธิบายเป็นหลักความสัมพันธ์ระหว่างการระเหยและ evapotranspiration ศักยภาพของน้ำในใบไม้อธิบายถึงเวลาที่เหมาะสมที่สุดที่ใบไม้จะเปิดปากใบและ“ กิน” คาร์บอนไดออกไซด์ “ ใบไม้เป็นเหมือนโรงงานเล็ก ๆ ที่ขับเคลื่อนด้วยแสง” เขากล่าว แต่ใบจ่ายเงินเพื่อกินน้ำมันเชื้อเพลิงในบรรยากาศ “ เพื่อรับ CO 2 ” เขากล่าว“ คุณต้องสูญเสียน้ำ”

ความรวดเร็วของ Prohaska เมื่อปีนเขาเป็นประโยชน์อย่างยิ่งที่นี่เพราะเขากล่าวว่า“ ส่วนที่ยากที่สุดเกี่ยวกับการวิจัยในเขตร้อนคือขนาดของกลุ่มตัวอย่าง” มันยากเสมอที่จะวัดฟังก์ชั่นที่สำคัญของใบไม้ - การสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจ . โดยไม่ตั้งใจต้นอเมซอนบางต้นไม่ต้องกังวลกับกิ่งไม้จนกว่าพวกมันจะอยู่ห่างจากพื้นป่าประมาณ 20 เมตรหรือมากกว่า (65 ฟุต) เนื่องจากการแข่งขันเรื่องแสงทำให้เปลืองพลังงานในการแตกแขนขาต่ำ

ในทางเดิน Prohaska จะทำการตรวจวัดด้วยกล้องไฮเปอร์สเปครอลซึ่งช่วยกำหนด ปริมาณ ใบไม้ที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา เนื่องจากใบไม้มีแสงสะท้อนในอินฟราเรดเขาจึงสามารถยิงเลเซอร์พัลส์ลงไปในท้องฟ้าคล้ายกับเรดาร์ ด้วยวิธีนี้เขาสามารถบันทึกความหนาแน่นของใบไม้ที่ระดับความสูงต่างกันในทรงพุ่มและวิธีการที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา นอกจากนี้เขายังสามารถปรับรูปแบบที่ให้อายุเฉลี่ยของใบไม้และความรู้สึกถึง คุณภาพ ของใบไม้ส่วนประกอบที่สำคัญสำหรับผู้สร้างโมเดลที่พยายามเข้าใจความหมายภูมิทัศน์ของการเปลี่ยนแปลงประจำวันและฤดูกาล

ร้อนแรงงานสกปรก

เอกสารการวิจัยที่ Saleska ได้ร่วมเขียนตั้งแต่บทความ วิทยาศาสตร์ ที่สำคัญในปี 2003 ยังคงดำเนินต่อไปในการสังเกตการณ์ครั้งแรกของเขา: ฤดูกาลที่แห้งแล้งและฤดูฝน ต่อ ฤดูกาลไม่ใช่สิ่งที่สำคัญที่สุดในการผลิตใบไม้หรือการสังเคราะห์แสงของ CO 2 ในบรรยากาศ อเมซอน บางทีที่สำคัญกว่านั้นก็ชัดเจนว่ามีนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากขึ้นที่ว่าข้อมูลดาวเทียมและแบบจำลองคอมพิวเตอร์เพียงอย่างเดียวไม่สามารถคาดการณ์ได้ว่าโลกร้อนจะทำอะไรกับบทบาทของป่าในฐานะที่เป็นอ่างล้างมือหรือแหล่งที่มา มันกำลังจะไปทำงานร้อนและสกปรก “ การเปลี่ยนแปลงวัฏจักรคาร์บอนในป่าเขตร้อนอาจส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศโลก แต่การคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวถูก จำกัด ก่อนหน้านี้เนื่องจากการขาดข้อมูลจากภาคสนาม” Christopher E. Doughty และเพื่อนร่วมงานในส่วนพิเศษของสิ่งพิมพ์ รอบ พฤษภาคม 2558

นิตยสาร วิทยาศาสตร์ 26 กุมภาพันธ์ 2559 ที่มีเนื้อหาครอบคลุม“ การสังเคราะห์ด้วยแสงของอเมซอน” นั้นอุทิศให้กับการแลกเปลี่ยนคาร์บอน ในบทความที่เขียนโดย Jin Wu ผู้ร่วมงานกับ Saleska จาก University of Arizona (Saleska เป็นผู้เขียนร่วม) Wu เขียนว่า“ ในที่สุดการทำความเข้าใจพื้นฐานวิวัฒนาการและสรีรวิทยาของกลไกทางฟีนอลอาจสำคัญต่อการทำนายระยะยาว การตอบสนองและความยืดหยุ่นของป่าเขตร้อนต่อสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลง”

ซึ่งในการแปลหมายความว่าเพื่อช่วยนักวิทยาศาสตร์ในการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอนาคตผู้คนเช่น Saleska และ Penha และ Prohaska จะต้องรวบรวมข้อมูลที่ถูกขับเหงื่อ, บัก กี้, และ แกมเบีย

เช่นเดียวกับนักวิทยาศาสตร์หลายคน Saleska ไม่ชอบลุยการโต้วาทีทางการเมืองร่วมสมัย แต่เขาจะไม่อายห่างจากความเชื่อมั่นของเขาว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากมนุษย์นั้นเป็นผลมาจากการผสมพันธุ์ “ ไม่เพียง แต่ป่าเหล่านี้จะได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเท่านั้น แต่ยังส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศด้วยตัวเอง” เขากล่าวในขณะที่เขาเตรียมที่จะออกจากTapajósเพื่อเยี่ยมชมหอการไหลอีกแห่งหนึ่ง

“ ถ้าเราดำเนินการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศตามที่เราเคยเป็นมาชะตากรรมของป่านี้น่าจะน่ากลัวไม่ว่าระดับความยืดหยุ่นจะอยู่ในระดับใดก็ตาม” Saleska กล่าว “ ความยืดหยุ่นนั้นไม่เพียงพอที่จะรับมือกับการกระแทกของค้อนขนาดใหญ่จากปริมาณการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่จะเกิดขึ้นหากมนุษย์ไม่ส่งผลกระทบต่อพวกเขาช้า”

ด้วยอุปกรณ์ปีนเขาในมือ Deliane Penha และ Neill Prohaska เดินไปตามทางเดินไม้ไปยังสถานที่ศึกษาของพวกเขาในป่าสงวนแห่งชาติ Tapajos ของบราซิล ( ซ้าย ); Deliane Penha ใช้อุปกรณ์พิเศษเพื่อศึกษาการแลกเปลี่ยนก๊าซในแต่ละใบ ( ขวา )

ทำไมฉันถามเขาทำอย่างนี้หรือไม่? “ เพราะฉันเป็นนักวิทยาศาสตร์และมนุษย์ทั้งคู่ นี่เป็นพรมแดนแห่งความรู้ที่เหลือเชื่อและเป็นประสบการณ์ที่น่าตื่นเต้นอย่างไม่น่าเชื่อที่จะเป็นส่วนหนึ่งของความรู้ล่วงหน้าของมนุษย์เกี่ยวกับการทำงานของโลก”

Saleska สวมหมวกมนุษย์ของเขานั่งเก้าอี้พับและปลดรองเท้าบู๊ตใส่รองเท้าแตะ “ คุณช่วยไม่ได้ที่จะมาที่นี่และตื่นตกใจกับความงามของป่าอย่างสมบูรณ์และยังได้รับผลกระทบจากภัยคุกคามที่อยู่ภายใต้ป่าไม้” เขาชี้ไปที่หอคอยไหล “ ฉันอาจปีนหอคอยนั้น 50 ครั้ง 60 ครั้ง เกือบทุกครั้งที่ฉันขึ้นไปที่นั่นฉันหยุดและมองไปรอบ ๆ และดูความงามของป่าและคิดว่า 'นี่คือที่ทำงานของฉัน นี่คือห้องทดลองของฉัน '”

เขาตื่นขึ้นมาและคิดว่าเสร็จ “ เมื่อคุณเยี่ยมชมอเมซอนเมื่อคุณอยู่ในป่าแล้วมันจะไม่ทิ้งจินตนาการหรือหัวใจของคุณ”

คันโยกใหญ่พอหรือยัง?

วันสุดท้ายของฉันที่สถานีสนามฉันตัดทอนสำหรับการทัศนศึกษาตามแนวดิ่งของตัวเองขึ้นไปบนหอคอยที่พระอาทิตย์ตก ในทุกทิศทุกทางฉันสามารถเห็นแสงที่ส่องสว่างซึ่งส่องแสงสีเขียวนับพันเมื่อดวงอาทิตย์พบกับเส้นขอบฟ้าตะวันตกเหนือแม่น้ำทาพาโจ

เมื่อเสียงพูดคุยของป่าในตอนท้ายของวันเพิ่มขึ้นเป็นจำนวนมากและแพร่กระจายสู่ท้องฟ้าฉันจินตนาการถึงความอุดมสมบูรณ์ของสิ่งมีชีวิตด้านล่างนั่งลงเพื่อประกอบพิธีกรรมยามค่ำคืนของพวกเขา: พิษป่าบุ๋มและผีเสื้อสีน้ำเงินอ่อนโยน ทุกคนเล่นบทบาทที่ซับซ้อนและจำเป็นในการรักษาป่าฝนและโลกให้มีชีวิตชีวา

อเมซอนแพร่กระจายออกไปด้านล่างฉันเหมือนพรมคลื่น สายลมที่อบอุ่นและนุ่มนวลเคลื่อนย้ายราวกับเพลงและเกลี้ยกล่อมต้นไม้ให้กลายเป็นท่าเต้นที่พลิ้วไหว ฉันจินตนาการว่าป่าเริ่มที่จะหายใจออกงานสังเคราะห์แสงที่ทำมาตลอดทั้งวันสิ่งมีชีวิตในเวลากลางคืนก็เริ่มเปลี่ยนไป

ฉันคิดเกี่ยวกับสิ่งที่ Saleska บอกฉันเมื่อฉันถามเกี่ยวกับราคาของอาร์คิมิดีส:“ การเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นคันโยกของอาร์คิมีดีสที่จะขยับโลกเว้นแต่เราหยุดมัน” เขากล่าว

วิทยาศาสตร์อาจเป็นคันโยกขนาดใหญ่พอที่จะใช่ไหม? ฉันถามเขา.

Saleska หยุดชั่วคราว “ นั่นเป็นคำถามที่น่าสนใจ” เขากล่าวพร้อมยกคิ้วขึ้น