Et frisk kig på ferskvand – forskere skaber en 50, 000-sø-database

Utallige antal feriegæster tilbragte denne sommer med at nyde søer til svømning, fiskeri og sejlsport. Men elsker de disse søer til døde?

Vandkvaliteten i landets søer er ikke kun truet af de ting, folk gør i og omkring dem, men, siger videnskabsmænd, af mindre indlysende faktorer som landbrug og ændringer i klimaet. Fordi søer er lige så forskellige som et snefnug fra et andet, de kan reagere forskelligt på disse udfordringer.

For bedre at forstå de komplekse faktorer, der truer søens vandkvalitet, forskere har brug for data om mange søer i forskellige miljøer. Desværre, meget af de sø- og geografiske data, der er nødvendige for sådanne undersøgelser, er ikke let tilgængelige. Datasættene findes i flere formater i regeringen, universitets- og private databaser – og nogle gange i arkivskuffer.

Nu, en ny "geografi for søvandskvalitet, kaldet LAGOS, giver videnskabsfolk mulighed for at forstå søer på måder, der bedre informerer vandpolitik og -forvaltning. LAGOS, eller LAke multi-skaleret GeOSpatial og tidsmæssig database, indeholder oplysninger om 50, 000 søer i 17 amerikanske nordøstlige og øvre midtvestlige stater.

Et team på 80 videnskabsmænd inden for områder, herunder limnologi, økologi, computer videnskab, geografisk og informationsvidenskab, og andre discipliner udviklede LAGOS. Deres seneste papir i bladet GigaScience gør resultaterne tilgængelige for forskere, politikere og offentligheden.

"Vi er i en spændende tid inden for miljøvidenskab, når folk erkender, at de store problemer, vi står over for, kræver, at vi arbejder sammen på tværs af disciplinære grænser og åbent deler data, metoder og værktøjer, " sagde medforfatter Kendra Cheruvelil, en videnskabsmand ved Michigan State University (MSU).

Med støtte fra National Science Foundation (NSF), forskerne indsamlede oplysninger om vandkvalitet fra forskere, personale fra regering og stammemiljøagentur, og borgere.

"Bestræbelser som LAGOS kan opbygge kapaciteten til bred forskning i miljøet, " sagde hovedforfatter Patricia Soranno, også af MSU. "De har fremhævet vigtigheden af ​​Big Data-tilgange, der er meget samarbejdsorienterede, så videnskaben bedre kan informere politik og ledelse for at bevare vandkvaliteten for fremtidige generationer."

Den resulterende database er arbejdet af snesevis af mennesker, der indsamlede og behandlede vandkvalitetsdata, tusindvis af andre, der delte vandkvalitetsdata, og mere end 15 forskere, der arbejdede sammen i flere år.

LAGOS-teamet indsamlede information til 50, 000 søer i 17 stater fra digitale kort – fusionerer arealanvendelse, geologi og klimadata – og kombineret det med vandkvalitetsdata.

"Høj kvalitet, langsigtede data er afgørende for at løse spørgsmål om økosystemændringer, " sagde David Garrison, formand for NSF Long-Term Ecological Research (LTER) arbejdsgruppe. "Dette er en vidunderlig ressource for forskere og ledere med fokus på søer og andre akvatiske økosystemer."

NSF LTER og andre videnskabsmænd er deltagere i LAGOS-projektet, herunder dem finansieret af NSF's MacroSystems Biology, Critical Zone Observatory, og Vand Bæredygtighed og Klima programmer.

"At give adgang til rent drikkevand og de tjenester, søer leverer, såsom fiskeri og rekreation, er blandt de største miljømæssige udfordringer, vi står over for i dag, " sagde Liz Blood, programdirektør for NSF's MacroSystems Biology program.

"Nu, der er oprettet en omfattende database, der vil give nem adgang til information om vandkvalitet, og de fysiske og økologiske faktorer, der påvirker det, på tværs af skalaer fra individuelle søer til hele regioner, " sagde Blood. "Det vil være en værdifuld ressource for forskere, ledere, grundejere og borgerforskere til at evaluere de mange faktorer, der påvirker søer."

Tilføjede Richard Yuretich, programdirektør for NSF's Critical Zone Observatory-program, "Denne information om tusindvis af søer vil muliggøre pålidelige analyser af vandkvalitetstendenser over tid og rum. Det vil være meget nyttigt til at vurdere kontrol med søernes sundhed såsom befolkningstilvækst, arealanvendelse, og klima, og vil gavne miljøet og menneskers velvære nu og i fremtiden."

LAGOS-forskere håber, at databasen vil tilskynde til mere forskning i søer, hvilken, sagde Soranno, er en vigtig del af mange menneskers liv.

Tilføjet medforfatter Corinna Gries, en informationsforsker ved University of Wisconsin, "Dette er et godt eksempel på, hvordan miljøforskning kan udnytte en bred vifte af information, såsom kortbaserede data fra Google Earth, og kombinere det med vandprøver indsamlet af forskere og borgere."