Biosphere 2 使用流量测量研究干旱对热带雨林的影响
随着地球气候的变化，科学家预计，一个更热、更干燥的世界将对全球生态系统产生严重影响，许多地区将面临更大的水资源压力和/或干旱。然而，很难预测气候变化将对世界不同地区的土壤、空气和水质产生的具体影响。
2019年，由来自世界各地的80多名科学家组成的跨学科团队聚集在一起，进行了一项史无前例的实验，追踪干旱和干旱恢复对热带雨林的影响。该实验的部分资金来自欧洲研究委员会的资助，并促成了多个合作伙伴关系，其中包括与阿利卡特的合作。
挑战：测量水分胁迫对雨林生态系统的影响
生物圈 2 号，亚利桑那州图森郊外
在这项实验中，研究小组试图测量水分压力对雨林生态系统的影响。他们在生物圈 2 号进行研究，这是一个耗资数百万美元的人造设施，建于 20 世纪 80 年代，用于模拟完全封闭的地球生态系统。该设施现在用于研究、教育和旅游。其热带雨林生物群落拥有 90 多种不同的植物，其封闭空间有几个网球场大小。
在这种环境下，科学家团队在生物圈2号热带雨林生物群落中进行了受控全生态系统干旱和稳定同位素标记实验。这项活动名为“水、大气和生命动态”（WALD，德语中森林的意思），旨在该项目由亚利桑那大学 B2 热带雨林主任 Laura Meredith、德国弗莱堡大学 ERC Consolidator Grant 获得者 Christiane Werner 和德国弗莱堡大学 Nemiah Ladd 共同领导。
本实验
艾里卡特质量流量控制器设置用于生物圈 2
2019 年 10 月，生物圈 2 号的热带雨林生物群落不对公众开放，德国弗莱贝格大学的 Christiane Werner 释放了价值近 20,000 美元的二氧化碳，其中掺有同位素示踪剂碳 13。
艾里卡特质量流量控制器密切监测同位素释放到系统中的情况，之所以选择适当的示踪剂，是因为这种情况在自然界中发生的频率相对较低。因此，它是跟踪和测量土壤、水和空气系统变化的有用工具。
实验设置和数据采集过程包括进入树木木质部、装袋树叶、探测土壤和使用空气成分分析仪。雨林研究中心主任劳拉·梅雷迪思博士表示，“这些植物看起来有点像被送进了医院，配备了所有传感器。”
结论
众所周知，雨林在全球碳循环中发挥着重要作用；目前尚不清楚的是，当生物群落缺水时，这种功能会如何变化。梅雷迪思博士表示，这项实验旨在更好地了解生态系统是否会以释放碳并加剧气候变化的方式应对干旱，或者“以有助于缓解、减缓这一过程的方式”。
梅雷迪思博士之前在亚利桑那大学景观演化观测站进行的实验中使用过 Alicat 质量流量控制器。在这些实验中，Meredith 博士对 Alicat 控制器的准确性和可重复性感到满意。她寻求合作伙伴来支持她目前在生物圈 2 号的工作。
我们很高兴能够参与这项重要而独特的实验。Meredith 博士于 2020 年 3 月 3 日在芝加哥举行的 2020 年 PittCon 大会上介绍了该实验的初步结果。