Programas Universitarios
REU Projects
en la Universidad de Arizona, estamos construyendo un programa para cerrar la brecha entre los estudios de laboratorio y de campo utilizando la infraestructura única de Biosphere 2. Biosphere 2 ofrece oportunidades únicas para la exploración de cuestiones complejas en Ciencias de la Tierra debido a su capacidad para combinar escalas variables, manipulación precisa y monitoreo fino en experimentos controlados., Aprovechando la gran red científica externa de la Universidad de Arizona en hidrología, Geología, Geoquímica, ecología, Biología, Física, Ingeniería y Ciencias Atmosféricas, estamos desarrollando un sólido equipo multidisciplinario de investigadores que están llevando a cabo el diseño y el despliegue de ciencia de primer nivel para abordar cuestiones complejas en Ciencias Ambientales., Los proyectos para los estudiantes de REU 2021 incluyen:
Ciencia de ecosistemas, producción de energía renovable, sostenibilidad de alimentos y agua
Greg Barron-Gafford, Departamento de Geografía y desarrollo, y Biosphere 2. Las fuerzas externas (como los factores ambientales y humanos) y las características internas (como la ecofisiología de las plantas) determinan dónde las especies pueden vivir y prosperar., Este nexo es fundamental para abordar uno de los mayores desafíos que enfrenta nuestro futuro: cómo maximizar simultáneamente la producción de energía renovable y la producción de alimentos sin degradar el medio ambiente. La instalación «Agrivoltaics» en B2 combina la producción de energía renovable a partir de energía solar fotovoltaica con la agricultura para estudiar los impactos de este enfoque novedoso en la función de la planta, el uso del agua y la producción de biomasa.
meteorización Mineral, formación del suelo y secuestro de carbono influenciado por el flujo de agua y la Biota
Katerina Dontsova, Biosphere 2., Los proyectos del B2 se centrarían en los procesos de formación del suelo y el desarrollo de la heterogeneidad subsuperficial mediante el acoplamiento hidrológico-geoquímico mediante la medición directa y la modelización Geoquímica: lo que sucede en las laderas de basalto que cubren LEO como resultado del flujo de agua y la actividad biológica; Cuál es el papel de la posición de la pendiente, el tiempo de residencia del agua y la actividad microbiana en la intemperie total, la denudación química, la formación de sólidos secundarios de alta superficie y la acumulación de carbono orgánico e inorgánico.,
los microbios como ingenieros del suelo, plantas y atmósfera de la Biosfera 2
Laura Meredith, Escuela de Recursos Naturales y Medio Ambiente. ¿Cómo sobreviven y prosperan los microbios en diversos biomas y diferentes compartimentos de ecosistemas, incluidos el agua, los suelos, la superficie y el interior de las hojas y el aire? ¿Cómo las diferencias en los microbiomas de los diferentes compartimentos del ecosistema resaltan su capacidad para afectar la Biosfera, y específicamente, su atmósfera?, Nuestra investigación explora cómo las comunidades microbianas en la selva tropical y el Observatorio de evolución del paisaje afectan la composición atmosférica por su producción y consumo de gases traza que afectan el clima y la calidad del aire. Los estudiantes involucrados en este proyecto tendrán la oportunidad de aprender métodos en genómica microbiana, bioinformática y química atmosférica analítica y contribuir a los preparativos clave para una campaña internacional de investigación en la Selva Tropical.,
Developing, Improving, and Testing a Computer-based, Terrestrial Integrated Modeling System (TIMS)
Guo-Yue Niu, Department of Hydrology & Atmospheric Sciences, and Biosphere 2. TIMS se centra específicamente en la interacción entre los procesos hidrológicos, microbianos, geoquímicos, geomorfológicos y ecológicos en la superficie terrestre de la Tierra. TIMS Aprovecha los modelos comunitarios de vanguardia existentes (por ejemplo, CATHY y Noah-MP) y los estados y flujos de parejas entre los modelos para estudiar la interacción y la retroalimentación., TIMS se está desarrollando utilizando un ciclo de aprendizaje de modelo de experimentación, de modo que los nuevos datos derivados de modelos físicos B2, por ejemplo, LEO y la selva tropical, pueden ayudarnos a mejorar nuestra comprensión y parametrización de los procesos fundamentales.
Water Transit Time at Catchment Scales
Peter Troch, Department of Hydrology & Atmospheric Sciences, and Biosphere 2 (Science Director)., Troch estudia los procesos hidrológicos a escala de Cuenca a través de mediciones avanzadas, modelización y síntesis para 1) desarrollar, probar y aplicar métodos avanzados de observación para flujos y Estados hidrológicos en una gama de escalas espaciales y temporales; 2) desarrollar modelos hidrológicos a escala de ladera a Cuenca para el transporte de agua y solutos; 3) Comprender la síntesis hidrológica a escala de Cuenca con especial atención a los extremos; 4) determinar el efecto de la escala en la coevolución de los procesos hidrológicos y geoquímicos., Las conclusiones contribuyen a mejorar la gestión de los recursos hídricos a la luz del cambio climático y otras influencias humanas. Los estudiantes pueden trabajar en la estimación del tiempo de tránsito del agua utilizando datos de isótopos estables de muestras de lluvia y flujo de corriente combinadas con trabajo de campo y laboratorio que incluye la ejecución de la especificación láser y el modelado matemático de los procesos de flujo y transporte a escalas de captación utilizando cuencas de LEO y CZO.
Tropical Forest Dynamics and Trace Gas Fluxes
Joost van Haren, Biosphere 2., Los bosques tropicales se encuentran entre los ecosistemas más dinámicos del mundo, pero sus respuestas al cambio climático son inciertas. B2 proporciona una oportunidad para estudiar los ecosistemas tropicales en condiciones futuras( aumento de la temperatura, disminución de la precipitación); el gran recinto y la lluvia artificial permite la determinación precisa del movimiento del agua y el carbono a través del bioma. Los estudiantes utilizan el bosque tropical B2 Para evaluar las respuestas vegetales, hidrológicas y de ciclo de carbono a la temperatura y precipitación alteradas.,
Hydrologic Flow and Transport at Hillslope Scales
Minseok Kim and Peter Troch, Biosphere 2. El rastreo (isotópico o químico) de partículas de agua’ etiquetadas ‘ nos ayuda a entender las vías de flujo dentro de un sistema hidrológico. Las laderas del Observatorio de evolución del paisaje (LEO) en Biosphere 2 nos brindan oportunidades únicas para realizar experimentos con partículas de agua etiquetadas y monitorear esos movimientos dentro de la ladera con una resolución espacio-temporal sin precedentes. Utilizamos los datos experimentales para desarrollar y probar hipótesis, teorías y modelos., Los estudiantes involucrados en este proyecto tendrán la oportunidad de aprender cómo llevamos a cabo experimentos y monitorear las laderas; analizar la composición isotópica y la química de las muestras de agua que se recolectaron en las laderas LEO; aprender teorías y modelos hidrológicos de flujo y transporte.