Akışlar için ‘Fitbit’ler’
Şubat ayının ilk ılıman günlerinden birinde, Duke Üniversitesi‘ dan Emily Bernhardt ve diğer nehir ekolojistleri havalı kuşlarını kuşandılar ve New Hope Creek’in çınarlarla kaplı kıyılarına doğru yola çıktılar. Dere, Kuzey Karolina merkezinin ana içme suyu kaynağı olan Jordan Gölü’ne boşalmadan önce Chapel Hill ve Durham’ın bazı kısımlarından kıvrılarak geçiyor.
Bernhardt sığ akıntıya girdi ve suya bir gaz sensörü daldırdı. O ve meslektaşları, fotosentez, büyüme, sindirim ve ayrıştırma gibi hayatın işlerini yaparken bu gazlar algler, böcekler, balıklar ve diğer akarsu organizmaları tarafından alınıp salınırken meydana gelen oksijen ve karbondioksit dalgalanmalarını izliyorlar.
Bernhardt, “Bir nehirde yaşayan tüm organizmaların bu ‘nefes alıp vermesi’, bir nevi ‘nabzı’dır” dedi. “Sisteme giren ve çıkan enerjinin temel bir ölçüsü.”
Geleneksel olarak, bu tür araştırmalar, birkaç saat veya gün boyunca alınan az sayıda akışın ölçümlerine dayanıyordu – esasen bir anlık görüntü. Ortak yazar Phil Savoy, zorluk, düzensizlik ve karışıklığın akışlar için normlar olmasıdır.
Akış akışı, mevsimler ve fırtınalarla birlikte günden güne ve hatta dakikadan dakikaya değişebilir. Nehirde yaşayan organizmalar, selden damlamaya kadar değişen akışlarla mücadele etmek zorundadır. Savoy, “Herhangi bir günde yerel derenize inebilirsiniz ve orası kuru olabilir veya kıyıları sel basıyor olabilir,” dedi.
Şimdi, modern sensör teknolojisi sayesinde, bilim adamları haftalar ve aylar boyunca haftanın yedi günü, günde 24 saat canlı yaşamsal belirtileri otomatik olarak izleyebilirler. Veriler, herkesin görüntüleyebileceği veya indirebileceği genel bir web portalına yüklenir. Bernhardt, “Fitbit takmak yerine doktorun muayenehanesinde nabzınızın bir kez ölçülmesi gibi” dedi.
Dergide yayınlanan bir makalede Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı, Bernhardt, Savoy ve diğer dokuz kurumdan meslektaşları, Amerika Birleşik Devletleri’ndeki 222 nehirden gelen verileri analiz ettiler: Arizona çöllerinde dolambaçlı, Porto Riko yağmur ormanlarında akan ve Orta Batı’daki tarım arazilerinde kıvrımlı. Araştırma tarafından desteklenen ABD Ulusal Bilim Vakfı.
NSF’nin Çevre Biyolojisi Bölümü’nde program direktörü olan Liz Blood, “Akış metabolizmasını sürekli olarak ölçmek için sensörlerdeki gelişmeler, verileri analiz etmenin yenilikçi yöntemleriyle birleştiğinde, akışların ve biyotalarının karmaşıklığı ve değişkenliği hakkında yeni bilgiler sağlıyor” dedi. “200’den fazla akışı keşfederken, araştırmacılar akış dinamiklerini tanımlamada önemli olan insan ve çevresel faktörlere bakabildiler.”
Sensörler, değişen mevsimler, seller ve kuraklıklar boyunca gece gündüz beş dakikada bir çözünmüş oksijen, karbondioksit, ışık ve diğer verileri kaydetti. Sürekli izlemenin, bilim adamlarını akarsuların nabzını ve yaşamı destekleme yeteneğinin arazi gelişimi ve iklim değişikliği ile nasıl değişebileceğini anlamaya yaklaştıracağı umut ediliyor.