Dirt: Korrektur Klimamodell Missing Link (Op-Ed)

Will Wieder ist ein Postdoc an NCAR, studiert, wie Informationen über Mikroben Klimamodelle auswirken kann. Dieses Stück ist aus einem Beitrag auf dem Blog von Alan Townsend Laboratory an der University of Colorado, Boulder angepasst. Wieder beigetragen haben, diesen Artikel zu LiveScience Experte stimmen: Op-Ed & Einblicke.

Als Kind erzählte mein Vater mir, dass jedes Unternehmen eine Schmutz-Geschäft war. Diese Weisheit stammt meines Vaters Erfahrung als Inhaber eines kleinen Unternehmens ein Sprinkler und Landschaftsbau Unternehmen.

Diese Weisheit hat auch großen Motivation in der Schule hart arbeiten und eine akademische Karriere. Wer will ein Schmutz-Geschäft gehen? Nun, es stellt sich heraus mein Vater hatte Recht – er könnte reden über das neueste Stück verstehen was Klimasystem der Erde für kommende Generationen aussehen könnte.

Böden speichern Kohlenstoff — viel Kohlenstoff – weit mehr als alle die Pflanzen auf der Erde und die gesamte Atmosphäre zusammen. Also Fragen die Auswirkungen von diesem riesigen Kohlenstoff im Boden-Pool eine Menge zu Projektionen wie unser Klima in Zukunft aussehen kann.

Während meine Entscheidung zur Graduierten Schule gehen, ein weiterer Versuch, in das Geschäft der Schmutz vermeiden eingekocht werden konnte, landete ich monatelang in erstaunliche Wälder in Costa Rica bringen rote tropischen Schmutz zurück zu der University of Colorado, Boulder, im Rahmen meiner Diplom-Arbeit im Labor von Ökologie und Evolutionsbiologie Professor Alan Townsend. Großer Auftritt. Noch ein Schmutz-Geschäft.

Eine sauberere Wahl präsentierte sich beim landete ich in einer Postdoc-Stelle am National Center for Atmospheric Research (NCAR). Es gibt nicht viel Schmutz in der Atmosphäre und wenig Notwendigkeit, in ferne Länder reisen. Ich tauschte den Schmutz auf meinen Händen für eine Tastatur, einen Monitor und eine ganz neue Herausforderung: versuchen, die Welt zu modellieren.

NCAR baut und unterhält eine Erde-System-Modell, das verwendet wird, um eine Vielzahl von wissenschaftlich und gesellschaftlich relevante Fragen stellen – unter ihnen, wie man Prognosen in Bezug auf was das Weltklima sieht vielleicht ein Jahrhundert ab sofort.

Die Zukunft vorherzusagen, ist eine gewaltige Aufgabe, und eine, die wir versuchen, eine Vielzahl von Prozessen darstellen, die unseren virtuellen Planeten erfordert eindeutig erdähnlichen. Von Wind und Wellen, Wolken und Bäume, es gibt eine Menge von Physik, Chemie und Biologie, die in Computer-Simulationen unserer Welt geht – Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft.

Infolgedessen enthält das System Erde-Modell viele Prozesse im Allgemeinen Bedingungen, mit einer impliziten Darstellung der Komplexität jedes natürliche System. Diese allgemeine Darstellung von komplexen Prozessen ermöglicht es uns, einen ziemlich guten Job, so dass einen Computer tun Modell von einem Planeten, der Erde aussieht, wie Wissenschaftler es derzeit kennen.

Die Herausforderung ist jedoch, dass wir Wissenschaftler versuchen, die Erde zu projizieren, da wir nicht wissen. Im letzten Jahrzehnt haben mehrere Studien gezeigt, dass einer der größten Bereiche der Unsicherheit in unserer Computermodelle aus der Reaktion von Boden-Systemen um projizierte Veränderungen der Umwelt geht. Vor allem gibt es einen wachsenden Chor für Modelle, die explizit die mikrobielle Aktivität darstellen.

Und so ich entdeckte, dass mir sogar Klimamodellierung zurück ins Geschäft Schmutz werfen.

Als ich von der Kindheit bis Studium lernte, Böden sind erstaunlich komplex, diverse Systeme – sie sind eine faszinierende Angelegenheit. Ein Löffel des Bodens aus Ihrem Garten hat so viele Mikroben, die in ihr Leben, wie es Menschen auf der Erde. Aufgrund dieser Komplexität werden viele Boden Prozesse implizit, nicht explizit im Erdsystem Modellen simuliert.

[Fotos: die geheimnisvolle Welt der Cryptobiotic Boden]

Dies bedeutet, dass Modelle müssen explizit die Milliarden von Bakterien und Pilzen Leben in einen Löffel des Bodens, berücksichtigen, denn das sind die Organismen kauen auf Kohlenstoff im Boden. Dies sind die Organismen einer in der Regel nicht sehen können, aber dass entweder speichern Kohlenstoff in Böden oder schicken Sie es in die Atmosphäre, wo es zum Klimawandel beiträgt helfen können. Und Wissenschaftler müssen sich Gedanken über die Aktivität von diesen Mikroben rund um den Globus.

Dies ist keine leichte Aufgabe. Es stellt eine große Herausforderung, Bodenkunde und System-Erde Modellierung Gemeinschaften, darüber nachzudenken, was globalen Skalen Böden von mikrobiellen zufügen. In einem Papier, das vor kurzem in der Fachzeitschrift Nature Climate Change veröffentlicht präsentieren meine Kollegen und ich einen Rahmen für wie Wissenschaftler überbrücken diese Maßstäbe können beginnen. Wir haben gezeigt, dass explizite Darstellung der mikrobiellen Aktivität im globalen Maßstab möglich ist. Und wir hervorgehoben, wie tut so radikal Vorhersagen über Boden Kohlenstoff Reaktionen auf Veränderungen der Umwelt verändert.

Was kommt als nächstes? Die Forschungsgemeinschaft testet das Modell etwas mehr, und vergleicht es mit Beobachtungsdaten aus der realen Welt; Wir erfahren, was das neue Modell kann nicht sehr gut tun und versuchen, es zu verbessern; und wir versuchen, Modellierungs-Tools in Übereinstimmung mit unseren theoretischen und Beobachtungen basierend Verständnis von Bodensysteme bringen.

Und ich endlich eingestehen, dass mein Vater Recht hatte.

Dieser Artikel basiert auf Ein schmutziges Geschäft, das erschien auf dem Blogder University of Colorado-Forscher Alan Townsend. Die Meinungen sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Meinung des Herausgebers. Dieser Artikel erschien ursprünglich auf LiveScience.com.