Brady Hardiman, Purdue Üniversitesi Dijital Ormancılık Enstitüsü üyesidir. Hardiman, “Önümüzdeki iki yıl içinde Indiana’daki her ağacı ölçmek istiyoruz” dedi. (Fotoğraf Brady Hardiman tarafından sağlanmıştır)

Araştırmacılar yıllar geçtikçe bu tür dikkat çekici olaylara oldukça aşina oldular. Ancak nispeten küçük orman yangınları, buz fırtınaları ve haşere veya patojen salgınları gibi daha yaygın orta şiddette rahatsızlıklar hakkında daha az bilgiye sahipler.

Doçent Brady Hardiman, “Daha yaygın oldukları için ekosistemlerde muhtemelen daha önce tahmin ettiğimizden daha büyük bir rol oynuyorlar” dedi. Ormanlar ve doğal kaynaklar Ve Çevre ve Çevre Mühendisliği Purdue Üniversitesi Ziraat Fakültesi’nde. “Herhangi bir zamanda, ormanın büyük bir kısmı orta yoğunlukta bir bozulmaya veya yeniden büyümeye maruz kalıyor; bu da bazı ağaçların yok olmasına rağmen tamamının yok olmasına yol açmıyor. Ormanlar sıfırdan yeniden büyümüyor.”

Ekoloji Dergisi’nde yayınlanan bir makale Purdue Üniversitesi araştırmacıları ve ortak yazarları, orta yoğunluktaki rahatsızlıkların orman kanopi yapısında nasıl farklı değişiklik kalıpları bıraktığını tespit etti. Hardiman ve meslektaşları bulgularını beş Ulusal Bilim Vakfı bölgesinden toplanan lidar (ışık algılama ve ölçüm) verilerine dayandırdılar. Ulusal Ekolojik Gözlemevi Ağı New Hampshire, Massachusetts, Virginia ve Tennessee’de.

Purdue’de doktora sonrası bilim insanı olan makalenin başyazarı Dennis Heejun Choi, “Bu çalışmadan elde edilen en ilginç bulgu, çok zamanlı lidar verilerinin, rahatsızlıkların ince sinyallerini tespit edebilmesidir” dedi.

NEON yaklaşık 10 yıl önce veri toplamaya başladı. NEON’un belirli orman alanlarında topladığı türden gözlemler, özellikle kıtasal ölçekte hâlâ nispeten nadirdir.

Ortak yazar, “Neon büyük bir örnekleme girişimidir” dedi Elizabeth LarueEl Paso’daki Texas Üniversitesi’nde Biyoloji Bölümünde Yardımcı Doçent. “Zaman içinde böyle bir şeyi yapabilecek veriye sahip olmamız büyük bir olay.”

Orman kanopisinin yapısal boyutları arasında yükseklik, açıklık, yoğunluk ve karmaşıklık yer alır. Hardiman ve diğerleri tarafından yapılan önceki araştırmalar, yapısal olarak karmaşık kanopilerin daha fazla ışık emdiğini ve karmaşıklıklarının önemli ekosistem işlevleriyle ilişkili olduğunu belgelemişti. Bunlar besin döngüsünü, organizmalara barınak ve besin sağlamayı ve biyolojik çeşitliliği içerir.

Purdue doktora mezunu LaRue, eski bir ormanı bir Noel ağacı çiftliğiyle karşılaştırmanın basit bir karmaşıklık kontrastı sağladığını belirtti. Sıralara hemen hemen aynı anda dikilen bir çiftlik ağacı yaklaşık aynı yaş ve yüksekliktedir. Bu arada yaşlı bir orman, farklı boyut, yaş, tür ve büyüklükteki ağaçlarla çok daha fazla çeşitlilik gösterir.

“Bir kalıp peynire eşdeğer olabilecek şeyleri ölçebilirsiniz” dedi. “Bir kalıp İsviçre peyniri, bir kalıp kaşardan daha karmaşık olacaktır. Kullandığımız bazı ölçümler temel olarak orman bloğunuzda kaç tane delik bulunduğunu ölçer.”

Araştırmacılar, basınç ve nabız bozuklukları arasındaki farkı, izole olaylarla uzun bir süre boyunca meydana gelen olaylar arasındaki farkı analiz etti. Ortak yazarlar, rahatsızlıktan sonra gölgelik yapısındaki değişiklik modellerini aradılar. Daha karmaşık gölgelik yapılarına sahip ormanların, rahatsızlıklara karşı direnç gösterme ve bunları toparlama konusunda daha iyi göründüğünü bulmuşlardır.

Hardiman, “Gölgelik yapısı, yönetim programları aracılığıyla değiştirebileceğimiz bir şeydir” dedi. “Ormanları yapısal karmaşıklığı teşvik edecek şekilde yönetmek, onları çeşitli rahatsızlıklara karşı daha dayanıklı hale getirebilir ve ormanlarımızın bu rahatsızlıklardan sonra gelişmesine olanak sağlayabilir.”

Neon verileriyle uğraşmak, Purdue’nin kaynaklarını gerektiren, hesaplama açısından yoğun bir süreçti. Rosen İleri Bilgi İşlem Merkezi. Süreç, lidar teknolojisindeki değişikliklerin ve yıllar içinde kullanılan farklı sensör konfigürasyonlarının hesaba katılmasını içeriyordu. Güçlü ışınlara sahip yeni lidar sistemleri, orman örtüsünün şeklini temsil eden yoğun nokta bulutları ve 3 boyutlu veri setleri üretir.

Choi, “Karşılaştırılabilir ölçümler oluşturmak için nokta yoğunluklarını yıllar boyunca eşit bir şekilde toplamaya çalıştık” dedi. Zorluk, yeni sensörlerin artan ölçüm yeteneklerini zaman içinde tutarlılık ve karşılaştırma ihtiyacıyla dengelemek olduğunu belirtti.

İş bunun bir parçası Dijital Ormancılık EnstitüsüAraştırmacıların tek tek ağaçları daha sık, daha ayrıntılı olarak ölçmesine ve ölçümlerini küresel olarak genişletmesine olanak tanıyacak yeni araç ve yöntemler geliştirme çabaları.

Enstitü, orman ekolojistleri ve ormancıları bilgisayar bilimcileri ve mühendisleriyle bir araya getiriyor. Birleştirilmiş becerileri ve bakış açıları, eski soruları yeni yollarla düşünerek ve yeni soruların sorulmasına olanak tanıyan araçlar geliştirerek inovasyonun temelini oluşturur.

Bu çalışma Ulusal Bilim Vakfı ve ABD Tarım ve Orman Hizmetleri Bakanlığı tarafından finanse edildi. Journal of Ecology makalesine katkıda bulunanlar arasında Purdue’den Songlin Fei ve Bina Thapa; Jeff Atkins, USDA Orman Servisi; Jane Foster, Vermont Üniversitesi; Jacqueline Hatla Mathes, Harvard Ormanı; ve Robert Fahey, Connecticut Üniversitesi.

Purdue Üniversitesi Hakkında

Purdue Üniversitesi, geniş ölçekte mükemmellik sergileyen bir kamu araştırma kurumudur. Amerika Birleşik Devletleri’ndeki en iyi 10 devlet üniversitesi ve en iyi dört kolejden ikisi arasında yer alan Purdue, bilgiyi rakipsiz bir kalite ve ölçekte keşfeder ve yayar. Yaklaşık 50.000’i West Lafayette kampüsünde olmak üzere, Purdue’de çeşitli yöntem ve yerlerde 105.000’den fazla öğrenci eğitim görmektedir. Uygun fiyat ve erişilebilirliğe önem veren Purdue’nin ana kampüsü, öğrenim ücretlerini art arda 13 yıl boyunca dondurdu. Purdue’nin bir sonraki dev adım olan Indianapolis’teki ilk devasa şehir kampüsü, yeni Mitchell E. Daniels, Jr. İşletme Fakültesi ve Purdue Computes — şu adreste: https://www.purdue.edu/president/strategic-initiatives.