programas universitários
projetos da REU
na Universidade do Arizona, estamos construindo um programa para colmatar a lacuna entre os estudos de laboratório e em escala de campo, utilizando a infraestrutura única da Biosfera 2. A biosfera 2 oferece oportunidades únicas para a exploração de questões complexas em Ciências da Terra devido à sua capacidade de combinar escalas variáveis, manipulação precisa e monitoramento fino em experimentos controlados., Com base na grande externos rede científica na Universidade do Arizona, em hidrologia, geologia, geoquímica, ecologia, biologia, física, engenharia e ciências atmosféricas, estamos a desenvolver uma forte equipe multidisciplinar de pesquisadores que estão realizando o projeto e implantação de top-notch ciência para abordar questões complexas em ciências ambientais., Os projetos para 2021 estudantes da REU incluem:
Ecosystem Science, Renewable Energy Production, Food, and Water Sustainability
Greg Barron-Gafford, Department of Geography and Development, and Biosphere 2. Forças externas (como fatores ambientais e humanos) e características internas (como a Ecofisiologia vegetal) determinam onde as espécies podem viver e prosperar., Este nexo é fundamental para enfrentar um dos maiores desafios que enfrentamos no futuro – como maximizar simultaneamente a produção de energia renovável e a produção de alimentos sem degradar o ambiente. A instalação “Agrivoltaics” na B2 mistura a produção de energia renovável a partir de energia solar fotovoltaica com a agricultura para estudar os impactos desta nova abordagem sobre a função da planta, o uso da água e a produção de biomassa.Meteorologia Mineral, formação do solo e sequestro de carbono, influenciados pelo fluxo de água e Biota, Katerina Dontsova, Biosfera 2., Projectos em B2 foco no solo, processos de formação e desenvolvimento de subsuperfície heterogeneidade através hidrológico-geoquímica de acoplamento usando medição direta e geoquímica de modelação: o que acontece no basalto cobrindo LEO pistas, como resultado do fluxo de água e a actividade biológica; qual é o papel do declive posição, tempo de residência da água, e a atividade microbiana no total de intemperismo químico desnudamento, formação de superfície de alta-área secundária de sólidos, e a acumulação de matéria orgânica e carbono inorgânico.,micróbios como engenheiros do solo, plantas e atmosfera da Biosfera 2 Laura Meredith, Escola de recursos naturais e meio ambiente. Como os micróbios sobrevivem e prosperam em diversos biomas e diferentes compartimentos do ecossistema, incluindo água, solos, superfície e interior das folhas e ar? Como é que as diferenças nos microbiomas de diferentes compartimentos do ecossistema realçam a sua capacidade de afectar a biosfera e, especificamente, a sua atmosfera?, Nossa pesquisa explora como comunidades microbianas na floresta Tropical e no Observatório da evolução da paisagem afetam a composição atmosférica por sua produção e consumo de gases residuais que afetam o clima e a qualidade do ar. O(s) aluno (s) envolvido (s) neste projeto terá a oportunidade de aprender métodos em genômica microbiana, bioinformática e química atmosférica analítica e contribuir para os principais preparativos para uma campanha de pesquisa internacional na floresta Tropical.,
desenvolver, melhorar e testar um sistema de Modelagem terrestre, baseado em computador (TIMS)
Guo-Yue Niu, Department of Hydrology & Ciências Atmosféricas, e Biosfera 2. A TIMS se concentra especificamente na interação entre processos hidrológicos, microbianos, geoquímicos, geomorfológicos e ecológicos na superfície terrestre. A TIMS aproveita os modelos comunitários de última geração existentes (por exemplo, CATHY e Noah-MP) e os estados de Casais e fluxos entre os modelos para estudar a interação e o feedback., O TIMS está a ser desenvolvido utilizando um ciclo de aprendizagem experimental-modelo, para que novos dados derivados de modelos físicos B2, por exemplo, LEO e a floresta tropical, possam ajudar-nos a melhorar a nossa compreensão e parametrização dos processos fundamentais.Peter Troch, Department of Hydrology, div id = “32977cfcf” > Ciências Atmosféricas, and Biosphere 2 (Science Director)., Troch estudos de captação de escala de processos hidrológicos através de medição avançada, modelagem e síntese: 1) Desenvolver, testar e aplicar avançados métodos de observação para fluxos hidrológicos e estados em uma gama de escalas espaciais e temporais; 2) Desenvolver as vertentes-a captação de escala de modelos hidrológicos para a água e o soluto de transporte; 3) Compreender hidrológico síntese na captação de escala, com especial atenção aos extremos; 4) Determinar o efeito da escala sobre a co-evolução de hidrologia e geoquímica de processos., As conclusões contribuem para uma melhor gestão dos recursos hídricos à luz das alterações climáticas e de outras influências humanas. Os alunos podem trabalhar na estimativa do tempo de trânsito de água usando dados isotópicos estáveis de amostras de chuva e fluxo combinado com trabalho de campo e laboratório, incluindo a execução do laser spec, e modelagem matemática de fluxo e processos de transporte em escalas de captação usando ambas as bacias hidrográficas de LEO e CSTO.Joost van Haren, Biosfera 2., As florestas tropicais estão entre os ecossistemas mais dinâmicos do mundo, mas as suas respostas às alterações climáticas são incertas. B2 proporciona uma oportunidade de estudar os ecossistemas tropicais em condições futuras (aumento da temperatura, diminuição da precipitação); o grande recinto e a precipitação artificial permitem determinar com precisão o movimento de água e carbono através do bioma. Os alunos usam a floresta tropical B2 para avaliar as respostas de plantas, hidrologia e ciclismo de carbono a temperatura e precipitação alteradas.,
fluxo hidrológico e transporte em escalas de Hillslope
Minseok Kim e Peter Troch, Biosfera 2. As partículas de água marcadas (isotopicamente ou quimicamente) ajudam-nos a compreender as vias de escoamento no interior de um sistema hidrológico. O Observatório da evolução paisagística (LEO) hillslopes at Biosphere 2 provê-nos oportunidades únicas para realizar experimentos com partículas de água marcadas e para monitorar os movimentos dentro do declive na resolução espaço-temporal sem precedentes. Usamos os dados experimentais para desenvolver e testar hipóteses, teorias e modelos., Os alunos envolvidos neste projeto terão oportunidades de aprender como realizamos experimentos e monitoramos as encostas; para analisar a composição isotópica e química das amostras de água que coletaram nas encostas de LEO; para aprender o fluxo hidrológico e teorias e modelos de transporte.