Tief im Herzen von Posey Hollow, auf dem Gelände des Smithsonian Conservation Biology Institute in Front Royal, Virginia - vorbei an geraden, kräftigen Hickories und einem knorrigen, 250 Jahre alten schwarzen Gummi, dem ältesten Baum in einem Wald, der klar war Ein verzinkter Stahlturm ragt 170 Fuß in den Himmel. Als die Bauarbeiten Ende Juli abgeschlossen waren, war es das höchste Bauwerk für mindestens eine Autostunde in alle Richtungen. Wenn Wissenschaftler im nächsten Monat eine Reihe von Instrumenten auf dem Turm installieren, wird der umliegende Wald zu einem der am besten untersuchten der Welt.
Der Turm ist einer von 60 in den USA im Rahmen des National Ecological Observatory Network (NEON), eines von der National Science Foundation geförderten umfangreichen Überwachungsprojekts, das den Puls der nationalen Umwelt messen wird. Ab 2017 messen die Türme 30 Jahre lang kontinuierlich Temperatur, Kohlendioxidkonzentration, Feuchtigkeit und viele andere Variablen in 20 verschiedenen Arten von Ökosystemen, wenn das Netzwerk fertiggestellt werden soll. Posey Hollow steht stellvertretend für einen zweitwüchsigen östlichen Wald, in den östlichen USA gibt es praktisch keinen altbewachsenen Wald mehr. Ein weiterer Turm wird in einem Smithsonian-Forschungszentrum am Ufer der Chesapeake Bay installiert, um ein mittelatlantisches Küstenökosystem zu erfassen. An jedem NEON-Standort überwachen die Forscher auch die Bodenbedingungen und sammeln Insekten, Vögel, Pflanzen und Kleintiere. Etwa einmal im Jahr fliegen Flugzeuge mit Lasergeräten über die Wälder, um hochauflösende digitale Scans der Baumkronen anzufertigen, damit Wissenschaftler deren Dichte und Wachstum verfolgen können. Das NEON-Projekt wird auch Daten von 46 Wassergebieten einbeziehen, um ein vollständigeres Bild unseres Ökosystems im ganzen Land zu zeichnen. „Die Ökologie spielt eine große Rolle. Wenn Sie verstehen möchten, wie die Umwelt funktioniert, müssen Sie möglichst viele Stichproben erstellen und so viele Variablen wie möglich berücksichtigen “, sagt Bill McShea, ein Smithsonian-Ökologe für Wildtiere. "Aber bisher hat noch niemand etwas annähernd so umfassendes ausprobiert."
Das Conservation Biology Institute wurde gegründet, um gefährdete Tiere zu untersuchen. Es beherbergt noch immer Tiere wie Geparden, rote Pandas und Gazellen. In den letzten fünf Jahren haben Forscher eine Lupe zu einem 63-Morgen-Abschnitt von Posey Hollow mitgenommen, um einen Wald besser zu verstehen, der wächst, ohne dass die Entwicklung beeinträchtigt wird. "Jeder Baum hier mit einem Durchmesser von über einem Zentimeter, den wir kartiert, gemessen und identifiziert haben", sagte McShea Anfang Juni, als wir in den Wald gingen, um zu sehen, wo der Turm gebaut werden würde. Das sind 41.031 Bäume von 65 Arten.
Die von den Turminstrumenten gesammelten Daten werden den Wissenschaftlern zufolge ein neues Licht auf die entscheidende Rolle werfen, die Wälder in der Umwelt spielen. „Was mich am meisten begeistert, ist ein Sensor, der den Austausch von Kohlendioxid und Wasserdampf zwischen Wald und Atmosphäre kontinuierlich misst“, sagt Kristina Teixeira, Waldökologin am Institut. „Auf diese Weise können Sie die Gesamtmenge an Kohlendioxid ermitteln, die der Wald täglich oder jährlich aufnimmt.“ Durch einen Vergleich der Kohlendioxidabsorptionsrate mit dem gemessenen Baumwachstum können die Wissenschaftler berechnen, wie effektiv Wälder sind auf diese Weise werden Treibhausgasemissionen gemindert - ein Thema, das im Zuge des Klimawandels immer wichtiger wird. Mithilfe anderer Daten können Forscher modellieren, wie Wälder von Dürre, steigenden Temperaturen und anderen Faktoren betroffen sind, und ermitteln, wie bestimmte einheimische Bäume, wie der alte schwarze Kaugummi, invasiven Arten widerstehen.
Einer der innovativsten Aspekte von NEON hat jedoch weniger mit dem Sammeln als mit dem Verteilen von Informationen zu tun: Die Daten werden in Echtzeit über das Internet öffentlich verfügbar gemacht, sodass jeder, der an den laufenden Veränderungen in unserer Umwelt interessiert ist, dies tun wird eine Chance haben, sie zu überwachen. Wie Teixeira sagt: "Jeder, der eine gute Idee hat, kann einfach dorthin gehen und seine Hypothese testen."
