universitetsprogram
REU-projekt
vid University of Arizona bygger vi ett program för att överbrygga klyftan mellan laboratorie-och fältskala studier genom att utnyttja den unika infrastrukturen i biosfären 2. Biosfär 2 erbjuder unika möjligheter för utforskning av komplexa frågor inom geovetenskap på grund av dess förmåga att kombinera olika skalor, exakt manipulation och fin övervakning i kontrollerade experiment., Genom att bygga på det stora externa vetenskapliga nätverket vid University of Arizona i hydrologi, Geologi, geokemi, ekologi, biologi, fysik, teknik och atmosfärsvetenskap utvecklar vi ett starkt tvärvetenskapligt team av forskare som genomför design och utbyggnad av förstklassig vetenskap för att ta itu med komplexa frågor inom miljövetenskap., Projekt för 2021 REU studenter inkluderar:
ekosystemvetenskap, förnybar energiproduktion, mat och vatten hållbarhet
Greg Barron-Gafford, Institutionen för geografi och utveckling och Biosfär 2. Externa krafter (som miljö-och mänskliga faktorer) och interna egenskaper (som växtekofysiologi) bestämmer var arter kan leva och trivas., Denna koppling är avgörande för att ta itu med en av de största utmaningarna för vår framtid – hur man samtidigt maximerar förnybar energiproduktion och livsmedelsproduktion utan att försämra miljön. Anläggningen ”Agrivoltaics” vid B2 blandar förnybar energiproduktion från solfotovoltaik med jordbruk för att studera effekterna av denna nya metod för växtfunktion, vattenanvändning och biomassaproduktion.
Mineral väder, markbildning och kol kvarstad som påverkas av vattenflödet och Biota
Katerina Dontsova, Biosfär 2., Projekt på B2 skulle fokusera på markbildningsprocesser och utveckling av subsurface heterogenitet genom hydrologisk-geokemisk koppling med hjälp av direkt mätning och geokemisk modellering: vad händer i basalt som täcker LEO-sluttningarna som ett resultat av vattenflöde och biologisk aktivitet; Vad är rollen som lutningsposition, vatten uppehållstid och mikrobiell aktivitet på total förväxling, kemisk denudation, bildning av hög ytarea sekundära fasta ämnen och ackumulering av organiskt och oorganiskt kol.,
mikrober som ingenjörer av jord, växter och atmosfär av biosfären 2
Laura Meredith, School of Natural Resources and Environment. Hur överlever mikrober och trivs i olika biom och olika ekosystemfack, inklusive vatten, jordar, ytan och insidan av löv och luft? Hur belyser skillnaderna i mikrobiomerna i olika ekosystemfack deras förmåga att påverka biosfären, och specifikt dess atmosfär?, Vår forskning undersöker hur mikrobiella samhällen i den tropiska regnskogen och Landskapsutvecklingsobservatoriet påverkar atmosfärens sammansättning genom produktion och konsumtion av spårgaser som påverkar klimat och luftkvalitet. Den eller de studenter som deltar i detta projekt kommer att ha möjlighet att lära sig metoder inom mikrobiell genomik, bioinformatik och analytisk atmosfärisk Kemi och bidra till viktiga förberedelser för en internationell forskningskampanj i den tropiska regnskogen.,
utveckla, förbättra och testa ett datorbaserat, Terrestrial Integrated Modeling System (TIMS)
Guo-Yue Niu, Department of Hydrology & atmosfäriska Vetenskaper och Biosfär 2. TIMS fokuserar specifikt på interaktionen mellan hydrologiska, mikrobiella, geokemiska, geomorfologiska och ekologiska processer på jordens markyta. TIMS utnyttjar befintliga toppmoderna samhällsmodeller (t.ex. CATHY och Noah-MP) och parstater och flöden mellan modellerna för att studera interaktion och feedback., TIMS utvecklas med hjälp av en experimenterande modell lärande cykel, så att nya data som härrör från B2 fysiska modeller, t. ex. LEO och regnskogen, kan hjälpa oss att förbättra vår förståelse och parametrisering av grundläggande processer.
Vattentransiteringstid vid Avrinningsskalor
Peter Troch, Department of Hydrology & atmosfäriska Vetenskaper och biosfären 2 (Science Director)., Troch studier upptagningsområde skala hydrologiska processer med hjälp av avancerad mätning, modellering och syntes för att 1) Utveckla, testa och tillämpa avancerade observation metoder för hydrologiska flöden och stater på en rad olika rumsliga och tidsmässiga skalor; 2) Utveckla hillslope att upptagningsområde skala hydrologiska modeller för vatten och föroreningstransport; 3) Förstå hydrologiska syntes på upptagningsområdet skala med särskild hänsyn till ytterligheter; 4) att Fastställa effekten av skalan på co-evolution av hydrologiska och geokemiska processer., Resultaten bidrar till förbättrad förvaltning av vattenresurser mot bakgrund av klimatförändringar och andra mänskliga influenser. Eleverna kan arbeta med vattentransiteringstimering med hjälp av stabila isotopdata från regn-och streamflowprover i kombination med fält-och labbarbete, inklusive att köra laserspec och matematisk modellering av flödes-och transportprocesser vid avrinningsskalor med både LEO och CZO-vattenområden.
Tropisk Skogsdynamik och Spårgasflöden
Joost van Haren, Biosfär 2., Tropiska skogar är bland de mest dynamiska ekosystemen i världen, men deras svar på klimatförändringarna är osäkra. B2 ger en möjlighet att studera tropiska ekosystem under framtida förhållanden (ökad temperatur, minskad nederbörd); Det stora höljet och det artificiella nederbördet möjliggör exakt bestämning av vatten och kolrörelse genom biomen. Eleverna använder B2 tropical forest för att bedöma växt -, hydrologiska och kolcykelsvar på förändrad temperatur och nederbörd.,
Vattnets Flöde och Transport vid Hillslope Skalor
Minseok Kim och Peter Troch, Biosphere 2. Spårning (isotopiskt eller kemiskt) ”taggade” vattenpartiklar hjälper oss att förstå flödesvägar inuti ett hydrologiskt system. Landscape Evolution Observatory (LEO) hillslopes på Biosphere 2 ger oss unika möjligheter att genomföra experiment med taggade vattenpartiklar och att övervaka dessa rörelser inuti hillslope vid den oöverträffade spatio-temporala upplösningen. Vi använder experimentella data för att utveckla och testa hypoteser, teorier och modeller., Studenter som deltar i detta projekt kommer att ha möjlighet att lära sig hur vi utför experiment och övervakar bergsluckorna; att analysera isotopsammansättning och kemi av vattenprover som samlas in på LEO hillslopes; att lära sig hydrologiska flödes-och transportteorier och modeller.