生态学的大难题 全美观测网络面临严酷现实

生态学的大问题

羽翼未丰的国家观察网络面临严峻的现实。

它仍然需要向整个社会证明自己。

在弗吉尼亚州弗兰特的罗雅尔附近，一座布满传感器的塔注视着霓虹的核心地块。

十多年前，生态学家斯科特·奥林格帮助发起了美国生态学向大科学发展的最重要的尝试。他和其他研究人员已经把国家科学基金会(NSF)建立一个大陆观测站来监测环境变化的梦想变成了具体的计划。其结果是国家生态观测网络——一系列独特的数据收集站，分布在从阿拉斯加到波多黎各。

因此，当NEON在2013年通过监测网络向Ollinger提供大量关于气候、土地使用、生物多样性和入侵物种的长期变化的数据时，他很兴奋。奥林格在新罕布什尔大学的职位被给予了三年的假期。后来，他匆匆赶到科罗拉多州博尔德市的霓虹灯总部。

然而，奥林格在途中了解到，资助NEON的美国国家科学基金会搁置了1.11亿美元的初始拨款，开始运营一些新网站。他说这意味着“我到达的那天基本上被解雇了”。

这个令人不安的消息是更多坏消息的前兆。尽管天文台台长奥林格(Ollinger)有一个引人注目的头衔，但他发现自己对NEON的构建方式或日益壮大的研究团队的日常活动几乎没有影响力。他回忆说，很快，“我试图做出但被拒绝的决定数量达到了让我觉得自己不再胜任的地步。”不到一年后，失望和无能为力的奥林格回到了家。

Ollinger的经历反映了自NEON成立以来一直困扰它的管理问题，以及项目和最终使用其数据的科学家群体之间的紧张关系。今年夏天，这些问题的后果开始显现。

这个项目突然收缩了。

8月3日，国家自然科学基金突然宣布缩小项目规模，试图在4.34亿美元建设预算的基础上，防止超过8000万美元的预算。9月8日，管理该项目的非营利组织霓虹有限公司解雇了首席执行官拉塞尔。Lea是一名林业人员和大学管理人员，这是在国家科学基金会生物委员会主席詹姆斯·奥尔兹要求公司纠正“领导能力不足”后做出的决定。不久，奥兹告诉一个正在调查哪里出了问题的议会委员会。如果霓虹有限公司表现不佳，国家科学基金会将考虑更换它。

国家科学基金会的官员说，氖的情况是由获得必要的许可证建造空间站的持续困难和建造氖传感器的技术挑战造成的。其中，一些传感器采用新的方法收集数据。NEON的支持者认为，由NSF建造的其他大型复杂的科学项目在规模和领导地位上已经发生了阶段性的变化，尤其是当它们从建设转向运营的时候。Olds说NEON由于其复杂性和独特性而特别具有挑战性。

然而，NEON内外的科学家们都认为这个项目很不幸更为严肃。他们指出了美国国家科学基金会、氖和科学界之间的长期不和。例如，Ollinger是自2007年以来担任并离开NEON最高科学领导职位的五名研究人员之一。今年春天，NEON的首席科学顾问小组甚至考虑集体辞职。

目前，随着NEON的重组，爱和恨NEON的科学家表示，国家自然科学基金和NEON有限公司需要迅速扭转这一局面。“我祝他们好运。”新墨西哥大学的植物生物学家斯科特·柯林斯在本世纪初作为国家自然科学基金项目经理帮助NEON着陆，他说，“他们需要觉醒，改变NEON的运作方式，并获得项目背后科学界的支持。”根据柯林斯的说法，国家科学基金会在基础设施上投入了大量资金，“如果氖失败了，生态将不会得到任何其他的机会。”

溪流观察搁置

NEON的策划者花了10年时间，几次尝试起草一份由NSF监管机构和国会批准的蓝图。最终计划提议将美国划分为20个生态区，每个生态区都有两个核心观测站，充满标准化的传感器和采样点。一个核心站点将关注陆地生态系统，如森林或草原，而另一个将关注水生环境，如溪流或湖泊。此外，这些区域将支持56个可重新寻址的站点，研究人员可以在NEON预期运营的30年内多次移动这些站点。最初的计划还包括一项名为STREON(流实验观察网络)的长期实验。STREON将通过在10个地点添加营养物(磷酸盐和氮)并去除一些生物来模拟水生生态系统中突然的环境变化。

自2011年以来，项目经理已经完成了48个项目点的建设，不到原计划的一半，花费了NEON建设预算的三分之二。最近的规模缩减保留了40个核心地点，但56个可重新选址地点中的15个已经被移除，包括7个专门用于城市生态系统研究的地点。NEON还突然停止了两种地面仪器的建设:测量氮氧化物和甲烷流量的传感器和捕捉地面根系生长视频的光缆。与此同时，它放弃了STREON测试，尽管nsf官员强调，他们将欢迎像STREON这样的新提案出现在另一个由NSF资助的项目中。

对水产科学家来说，STREON的损失是最新的失败。长期以来，他们一直对NEON忽视河湖站的建设感到不满。今年六月，一些著名的科学家请求NEON投资更多的钱来完成水生观测站。感觉到STREON有被切断的危险，他们也要求任何放弃STREON的决定必须与他协商。

霓虹灯经理断然拒绝了这两个要求，并说，“我们不能优先考虑天文台的一个组成部分。”然而，堪萨斯州立大学的生态学家沃尔特·多兹组织了这次请愿，并支持斯特伦的建设，他认为这就是这次裁员所做的。“这对水产科学家来说真是个可怕的消息。”

还有很多方法可以弥补。

尽管有许多问题，NEON还是取得了相当大的进步。经理们表示，今年8月份，15个地区的33个站点已经准备好投入运营。Lea预计，到明年9月，目前规划的81个站点将拥有超过60%的最终运营能力。他介绍说，最终目标是“到2017年拥有100%的作战能力”。

然而，要达到100%的运营能力，NEON需要彻底解决长期存在的许可问题。NEON不拥有任何场地，因此它必须获得土地所有者的许可，无论是联邦或州组织、非营利环境保护组织、大学还是个人，才能开展任何工作。与此同时，建筑必须通过许多环境审查。这些过程花费的时间比任何人预期的都长。"与最初的想法相比，我们需要再办理5-10个许可证。"Lea说，“这是对时间和资源的巨大浪费。”

特别是，STREON带来了NEON从未消除的更高的许可壁垒。"对大多数人来说，把污染物放在支流里30年是一件无法忍受的事情。"Lea说。

霓虹灯官员还必须处理一切，从当地居民的*到最终“流产”一个波多黎各城市网站的两起谋杀案。在夏威夷和阿拉斯加，许可程序一直悬而未决，以至于今年夏天国家科学基金会官员提议放弃这两个州和波多黎各。科学家们对此感到震惊，并指出仅夏威夷一个地方就提供了氖站点25%的气候多样性。此外，这三个地点的生物多样性监测数量翻了一番。伊丽莎白·布拉德，NSF的长期项目经理，为NEON服务，认为这个想法只是对公众意见的一个测试，最终被放弃了。

科罗拉多大学的土壤科学家尤金·凯利(Eugene Kelly)曾暂时接替Lea担任NEON有限公司的首席执行官，他表示，裁员为外部科学家重返该项目提供了宝贵的机会。八月，美国生态学会发布了一封来自16位现任和离任总统的支持信。他们写道:“我们对NEON可能产生的新科学感到兴奋”，并希望NSF和NEON有限公司将“与生态社区重新建立联系”。

然而，霓虹董事长詹姆斯·科林斯承认，该项目曲折的历史意味着仍有许多方面需要弥补。"它仍然需要向整个社会证明自己."(宗华)

中国科学新闻(2015-130第三版国际版)

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