大学プログラム
REUプロジェクト
アリゾナ大学では、生物圏2のユニークなインフラを活用して、研究室とフィールドスケールの研究のギャップを埋めるためのプログラムを構築しています。 Biosphere2は、制御された実験において、さまざまなスケール、正確な操作、細かいモニタリングを組み合わせる能力のために、地球科学における複雑な質問, アリゾナ大学の水文学、地質学、地球化学、生態学、生物学、物理学、工学、大気科学における大規模な外部科学ネットワークを構築することにより、環境科学における複雑な問題に対処するための一流の科学の設計と展開を行っている強力な学際的な研究者チームを開発しています。, 2021REUの学生のためのプロジェクトは次のとおりです。
生態系科学、再生可能エネルギー生産、食糧、水の持続可能性
グレッグ-バロン-ガッフォード、地理開発省、生物圏2。 外力（環境要因や人的要因のような）と内部特性（植物の生態生理学のような）は、種がどこで生きて繁栄できるかを決定します。, このネクサスは、私たちの将来が直面する最大の課題の一つに取り組むために重要です-環境を劣化させることなく、再生可能エネルギー生産と食糧生産を同時に最大化する方法。 B2の”Agrivoltaics”インストールは、植物の機能、水の使用、およびバイオマス生産に対するこの新しいアプローチの影響を研究するために、太陽光発電からの再生可能エネルギー生産と農業をブレンドしています。
水の流れと生物相の影響を受ける鉱物風化、土壌形成および炭素隔離
Katerina Dontsova、Biosphere2., B2のプロジェクトでは、直接測定と地球化学モデリングを用いた水文-地球化学カップリングによる土壌形成プロセスと表面下の不均一性の開発に焦点を当てる:水の流れと生物学的活性の結果としてLEO斜面を覆う玄武岩で何が起こるか;総風化、化学的露出、高表面積の二次固体の形成、有機および無機炭素の蓄積に対する斜面の位置、水滞留時間、および微生物活動の役割は何ですか。,
生物圏の土壌、植物、および大気のエンジニアとしての微生物2
ローラ-メレディス、天然資源と環境の学校。 水、土壌、葉の表面と内部、空気など、多様な生物群系や異なる生態系区画で微生物はどのように生き残り、繁栄するのでしょうか？ 異なる生態系コンパートメントの微生物叢の違いは、生物圏、特にその大気に影響を与える能力をどのように強調しているのでしょうか？, 私たちの研究は、熱帯雨林内の微生物群集と景観進化観測所が、気候と大気の質に影響を与える微量ガスの生産と消費によって大気組成にどのように影響を与えるかを探る。 このプロジェクトに携わる学生は、微生物ゲノミクス、バイオインフォマティクス、および分析大気化学の方法を学び、熱帯雨林における国際的な研究キャンペーンのための重要な準備に貢献する機会を持つことになります。,
コンピュータベースの地上統合モデリングシステム（TIMS）の開発、改善、およびテスト
Guo-Yue Niu,Department of Hydrology&大気科学、および生物圏2. TIMSは、地球の地表における水文学的、微生物、地球化学的地形学的および生態学的プロセス間の相互作用に特に焦点を当てています。 TIMSは、既存の最先端のコミュニティモデル（例えば、CATHYとNoah-MP）を利用し、相互作用とフィードバックを研究するためにモデル間の状態とフラックスをカッ, TIMSは実験-モデル学習サイクルを用いて開発されているため、B2物理モデル、例えばLEOと熱帯雨林から得られた新しいデータは、基本的なプロセスの理解とパラメータ化を改善するのに役立ちます。
集水域スケールでの水の通過時間
ピーター*トロッチ、水文学科&大気科学、および生物圏2（科学ディレクター）。, トロッチは、高度な測定、モデリング、合成を通じて集水域スケールの水文プロセスを研究し、1)空間的および時間的スケールの範囲での水文フラックスおよび状態のための高度な観測手法を開発、テスト、および適用する;2)水および溶質輸送のための丘斜面から集水域スケールの水文モデルを開発する;3)極端に特別な注意を払って集水域スケールでの水文合成を理解する;4)水文および地球化学プロセスの共進化に対するスケールの影響を決定する。, 調査結果は、気候変動やその他の人間の影響に照らして、水資源管理の改善に貢献しています。 学生は、雨と流れのサンプルからの安定同位体データを使用して水の通過時間の推定に取り組むことができますレーザー仕様を実行するなど、フィールドとラボの仕事、およびLEOとCZOの流域の両方を使用して集水域スケールでの流れと輸送プロセスの数学的モデリング。
熱帯林のダイナミクスと微量ガスフラックス
Joost van Haren,Biosphere2., 熱帯林は世界で最もダイナミックな生態系の一つですが、気候変動への対応は不明です。 B2は、将来の条件（温度の上昇、降水量の減少）の下で熱帯生態系を研究する機会を提供し、大きなエンクロージャと人工降雨は、バイオームを通じて水と炭素 学生はB2熱帯林を使用して、温度と降水量の変化に対する植物、水文、および炭素サイクリング応答を評価します。,
ヒルスロープスケールにおける水文流と輸送
Minseok Kim and Peter Troch,Biosphere2. （同位体または化学的に）”タグ付けされた”水粒子を追跡することは、水文システム内の流路を理解するのに役立ちます。 Biosphere2のLandscape Evolution Observatory（LEO）hillslopesは、タグ付き水粒子を用いた実験を行い、前例のない時空間分解能でhillslope内のそれらの動きを監視するユニークな機会を提供します。 我々は、仮説、理論、およびモデルを開発し、テストするために実験データを使用しています。, このプロジェクトに参加する学生は、丘陵斜面の実験やモニタリングの方法、レオ丘陵斜面で採取した水試料の同位体組成や化学分析、水文流れや輸送の理論やモデルを学ぶ機会を得ることができます。