Leçons de Extreme Fieldwork – Blog Méthodes

Post Provider par Peter Arnal, Xueme sur Juemen

Nous sommes une équipe d’écologistes en Australie avec un vif intérêt pour la façon dont les plantes et les écosystèmes réagiront au changement climatique. La réalisation de recherches sur les effets du changement climatique prévu, et en particulier les événements extrêmes comme les vagues de chaleur, est extrêmement difficile à faire dans le domaine. Nous avons dû nous convaincre d’abord qu’il serait possible de simuler les ondes de chaleur dans des endroits éloignés.

Faire une configuration de chambre de chauffage active qui pourrait chauffer de manière stable et efficace, même dans un environnement alpin froid, n’était pas une mince affaire. Nous avons passé des mois à rechercher le bon équipement et à construire des prototypes pendant la covide avec l’aide de techniciens de l’atelier ANU pour s’assurer que ces chambres étaient à la fois efficaces et sûres.

Les expériences sur le terrain impliquant de nombreuses pièces mobiles et du personnel ne sont pas faciles à réaliser. Ils nécessitent beaucoup de planification, de préparation, de ressources, de mains et plus de chance. La raison pour laquelle ils sont si difficiles est également la raison pour laquelle ils sont relativement rares lorsque des expériences d’environnement contrôlées dans le laboratoire ou la serre sont si courantes. Cependant, les expériences sur le terrain sont essentielles pour tester des idées développées dans des environnements plus contrôlés, à l’extérieur, dans le monde réel.

L’expérience du MT Hotham.

Armés de plusieurs charges d’équipement en voiture et remorque, des équipes de personnel de plusieurs institutions et un précieux optimisme naïf, nous avons effectué notre première expérience ambitieuse au mont Hotham. Nous avons prévu de ne pas avoir accès à la puissance et d’opinion pour des radiateurs à base de diesel conçus pour chauffer les caravanes et un générateur portable. Ce n’est que plus tard que nous avons découvert que nous avions un accès en électricité qui aurait rendu les choses beaucoup plus faciles après avoir tout réglé… la capacité hors réseau intégrée est toujours un bon bonus.

Nous voulions chauffer les communautés de plantes contenant plusieurs espèces, nous avons donc conçu une chambre qui était généralement plus grande et plus capable que celles utilisées dans la plupart des expériences de terrain mobiles précédentes. Le problème? Il y avait beaucoup de répartition de la montagne pour s’installer et surveiller de près, ce qui était particulièrement important par mauvais temps! Étant un site alpin, les prévisions météorologiques ne sont pas particulièrement fiables… le temps a changé rapidement et était inhabituel pour une proportion importante de l’expérience.

Les équipes sur le terrain et l’équipement ont enduré des vents forts, de la pluie, du brouillard, des nuits de congélation, des journées non saisonnières et une tempête sérieuse. Si vous aviez été là, vous auriez vu des gens sauter et sauter dans le brouillard en attendant des mesures végétales – comme des choses sauvages essayant de rester au chaud. Vous auriez vu des gens transporter des conteneurs diesel dans les deux sens pour alimenter nos fidèles radiateurs – comme les abeilles occupées. Vous auriez vu des membres de l’équipe vérifier les chambres 24h / 24 pour garder les plantes au chaud à l’intérieur – comme des baby-sitters dévoués.

Pourtant, malgré les défis, l’équipe a résisté et l’équipement l’a fait aussi. Nous avons réussi à chauffer les communautés végétales bien au-dessus de la température ambiante malgré les conditions dominantes. Les membres de l’équipe se sont aidés à atteindre une gamme d’objectifs scientifiques au milieu du maintien de l’expérience sur le terrain et de l’évaluation des performances de la chambre de chauffage. Ceux-ci comprenaient la mesure des traits fonctionnels des plantes, la chaleur et la tolérance au gel, le stress hydrique, les températures des feuilles, la respiration du sol et la couverture, l’abondance et la composition pour s’attaquer à une gamme de questions écologiques et physiologiques sur les effets des événements thermiques sur les plantes et les communautés. Beaucoup de ces objectifs forment des parties de thèses de doctorat et entraîneront bientôt d’autres publications.

Xueng Mu s’est souvenu de l’expérience du MT Hotham: «Je tiens à remercier chaque personne de l’équipe qui m’a guidé, m’a encouragé et m’a inspiré au début de mon parcours de doctorat. Honnêtement, comme le premier projet sur lequel je travaillais pendant mon doctorat, cela m’a poussé dur. Mais cela a également allumé le chemin pour ce que je veux faire.»

L’expérience de Perisher Valley.

Nous avons prévu une deuxième expérience dans un endroit différent pour répondre à une série différente de questions sur les combinaisons de réchauffement de jour et de nuit. Une gamme de leçons pratiques a été tirée de l’expérience de Mt Hotham. Nous devions mieux isoler et raccourcir les conduits de chauffage vers les chambres, rendre les chambres légèrement plus courtes pour réduire le volume d’air, protéger les radiateurs des éléments mais avec une meilleure ventilation et trouver un emplacement qui pourrait fournir une source d’alimentation fixe. Et surtout, menez l’expérience dans des conditions météorologiques plus favorables!

Après un retrait de soutien de dernière minute d’un endroit pour une source d’alimentation, nous avons été sauvés par les bons gens du Perisher Cross Country Center. Non seulement ils étaient heureux d’être une source d’énergie pour gérer l’équipement, mais ils se sont également portés volontaires comme base de recherche pour nous! Nous sommes soudainement passés de ne pas avoir de source de pouvoir – et donc pas d’expérience – à avoir tout ce dont nous avions besoin et un endroit pour que l’équipe se réchauffe les mains autour des tasses de thé et de nouilles pour voir les longues nuits froides surveillant les radiateurs. Quel luxe.

Outre un bref arrêt pour une tempête électrique le jour du chauffage final (une exigence apparente d’expériences de vagues de chaleur dans notre expérience), nous avons eu la chance d’avoir des conditions météorologiques stables et des membres de l’équipe motivés. L’expérience Perisher elle-même a duré environ une semaine, mais de nombreux mois sont entrés dans la planification et la préparation, et seule une équipe dédiée a rendu le possible.

Dans les conditions de chauffage de jour et de nuit factorielles, James King et Lisa Danzey (doctorants) ont collecté des données uniques directement dans le domaine, travaillant à partir de «Moby» le laboratoire mobile Curtesy de l’Australian Mountain Research Facility. Lisa a étudié les réponses à la tolérance thermique dans les plantes herbacées le matin et le soir pour étudier les effets de l’acclimatation cumulative et la dynamique de récupération au fil du temps. Pendant ce temps, James a échantillonné et des feuilles de rogé pour analyser les réponses métabolomiques dans le laboratoire et a pris des mesures de conductance stomatique, de fluorescence de la chlorophylle et a utilisé la réflectance spectrale pour corroborer les réponses du stress métabolite.

James supposait que «ces types d’expériences sont l’une des dernières étapes de la compréhension des implications du monde réel du changement climatique futur sur les écosystèmes. L’opportunité d’être impliqué dans une était quelque chose dont je tenais à faire partie de faire partie.»

Bien que ces expériences de chauffage actif sur le terrain ne soient pas facilement réalisées, elles donnent des données remarquables qui sont importantes pour des simulations plus réalistes d’événements de chaleur futurs. Nous espérons que notre supplément détaillé qui décrit les coûts et la configuration, ainsi que les leçons apprises qui sont décrites dans notre article, ce qui facilite le fait que les autres fassent des études supplémentaires sur le changement climatique et les événements extrêmes dans le domaine.

Vous pouvez accéder et lire notre article complet ici