Tin song ngữ

  1. Tin tức song ngữ Anh-Việt
  2. Khoa học - Công nghệ
  3. Khoa học - Nghiên cứu
  4. Những nhà tự nhiên học nghiệp dư

Những nhà tự nhiên học nghiệp dư

21/12/2018
Mức trung cấp

Amateur Naturalists

From the results of an annual Alaskan betting contest to sightings of migratory birds, ecologists are using a wealth of unusual data to predict the impact of climate change.

Tim Sparks slides a small leather-bound notebook out of an envelope.

The book's yellowing pages contain bee-keeping notes made between 1941 and 1969 by the late Walter Coates of Kilworth, Leicestershire.

He adds it to his growing pile of local journals, birdwatchers' lists and gardening diaries.

"We're uncovering about one major new record each month," he says, "I still get surprised.

Around two centuries before Coates, Robert Marsham, a landowner from Norfolk in the east of England, began recording the life cycles of plants and animals on his estate - when the first wood anemones flowered, the dates on which the oaks burst into leaf and the rooks began nesting.

Successive Marshams continued compiling these notes for 211 years.

Today, such records are being put to uses that their authors could not possibly have expected.

These data sets, and others like them, are proving invaluable to ecologists interested in the timing of biological events, or phenology.

By combining the records with climate data, researchers can reveal how, for example, changes in temperature affect the arrival of spring, allowing ecologists to make improved predictions about the impact of climate change.

A small band of researchers is combing through hundreds of years of records taken by thousands of amateur naturalists.

And more systematic projects have also started up, producing an overwhelming response.

"The amount of interest is almost frightening," says Sparks, a climate researcher at the Centre for Ecology and Hydrology in Monks Wood, Cambridgeshire.

Sparks first became aware of the army of "closet phenologists”, as he describes them, when a retiring colleague gave him the Marsham records.

He now spends much of his time following leads from one historical data set to another.

As news of his quest spreads, people tip him off to other historical records, and more amateur phenologists come out of their closets.

The British devotion to recording and collecting makes his job easier - one man from Kent sent him 30 years' worth of kitchen calendars, on which he had noted the date that his neighbour's magnolia tree flowered.

Other researchers have unearthed data from equally odd sources.

Rafe Sagarin, an ecologist at Stanford University in California, recently studied records of a betting contest in which participants attempt to guess the exact time at which a specially erected wooden tripod will fall through the surface of a thawing river.

The competition has taken place annually on the Tenana River in Alaska since 1917, and analysis of the results showed that the thaw now arrives five days earlier than it did when the contest began.

Overall, such records have helped to show that, compared with 20 years ago, a raft of natural events now occur earlier across much of the northern hemisphere, from the opening of leaves to the return of birds from migration and the emergence of butterflies from hibernation.

The data can also hint at how nature will change in the future.

Together with models of climate change, amateurs' records could help guide conservation.

Terry Root, an ecologist at the University of Michigan in Ann Arbor, has collected birdwatchers' counts of wildfowl taken between 1955 and 1996 on seasonal ponds in the American Midwest and combined them with climate data and models of future warming.

Her analysis shows that the increased droughts that the models predict could halve the breeding populations at the ponds.

"The number of waterfowl in North America will most probably drop significantly with global warming," she says.

But not all professionals are happy to use amateur data.

"A lot of scientists won't touch them, they say they're too full of problems," says Root.

Because different observers can have different ideas of what constitutes, for example, an open snowdrop.

"The biggest concern with ad hoc observations is how carefully and systematically they were taken," says Mark

Schwartz of the University of Wisconsin, Milwaukee, who studies the interactions between plants and climate.

"We need to know pretty precisely what a person's been observing - if they just say 'I noted when the leaves came out', it might not be that useful.

" Measuring the onset of autumn can be particularly problematic because deciding when leaves change colour is a more subjective process than noting when they appear.

Overall, most phenologists are positive about the contribution that amateurs can make.

"They get at the raw power of science: careful observation of the natural world," says Sagarin.
But the professionals also acknowledge the need for careful quality control.

Root, for example, tries to gauge the quality of an amateur archive by interviewing its collector.

"You always have to worry - things as trivial as vacations can affect measurement.

I disregard a lot of records because they're not rigorous enough," she says.
 

Others suggest that the right statistics can iron out some of the problems with amateur data.

Together with colleagues at Wageningen University in the Netherlands, environmental scientist Arnold van Vliet is developing statistical techniques to account for the uncertainty in amateur phenological data.
 

With the enthusiasm of amateur phenologists evident from past records, professional researchers are now trying to create standardised recording schemes for future efforts.
 

They hope that well-designed studies will generate a volume of observations large enough to drown out the idiosyncrasies of individual recorders.
 

The data are cheap to collect, and can provide breadth in space, time and range of species.
"It's very difficult to collect data on a large geographical scale without enlisting an army of observers," says Root.

 

Phenology also helps to drive home messages about climate change.

"Because the public understand these records, they accept them," says Sparks.

It can also illustrate potentially unpleasant consequences, he adds, such as the finding that more rat infestations are reported to local councils in warmer years.

And getting people involved is great for public relations.

"People are thrilled to think that the data they've been collecting as a hobby can be used for something scientific - it empowers them," says Root.

Source:  IELTS Reader

 

 

Những nhà tự nhiên học nghiệp dư

Theo kết quả tại một cuộc thi cá cược hàng năm của người Alaska về quan sát các loài chim di cư, các nhà sinh thái học đã sử dụng rất nhiều dữ liệu không thông thường để dự đoán tác động của biến đổi khí hậu.

Tim Sparks kéo một cuốn sổ tay nhỏ bìa da ra khỏi bao thư.

Các trang bìa màu vàng của cuốn sách gồm các ghi chép về nghề nuôi ong được thực hiện từ năm 1941 đến năm 1969 bởi Walter Coates - Kilworth, Leicestershire.

Ông thêm nó vào đống các tạp chí địa phương, các bảng kê khai của người quan sát chim và nhật ký làm vườn.

"Chúng tôi phát hiện ra một ghi chép quan trọng mới mỗi tháng," ông nói, "Tôi vẫn còn bị bất ngờ".

Khoảng hai thế kỷ trước Coates, Robert Marsham, một chủ đất đến từ ​​Norfolk - phía Đông nước Anh, đã bắt đầu ghi chép lại chu kỳ sống của các loài động thực vật tại điền trang của ông – vào lúc mà những bông thu mẫu đơn rừng đầu tiên nở hoa, cây sồi đâm chồi nảy lộc và quạ bắt đầu làm tổ.

Marshams tiếp nối việc biên soạn các ghi chú trong vòng 211 năm này.

Ngày nay, các hồ sơ như vậy đang được đưa vào sử dụng mà tác giả của chúng có lẽ không ngờ đến.

Những bộ dữ liệu này, và những thứ tương tự khác, có tính vô giá đối với các nhà sinh thái học quan tâm đến thời điểm của các sự kiện sinh học, hoặc vật hậu học.

Bằng cách kết hợp các bộ hồ sơ với dữ liệu khí hậu, các nhà nghiên cứu có thể khám phá ra bằng cách nào, ví dụ như, sự thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng đến sự xuất hiện của mùa xuân, tạo điều kiện cho các nhà sinh thái học đưa ra những dự đoán hoàn thiện hơn về tác động của sự biến đổi khí hậu.

Một nhóm nhỏ các nhà nghiên cứu đang săn lùng các bộ hồ sơ có tuổi đời hàng trăm năm của hàng ngàn nhà tự nhiên học nghiệp dư.

Và các dự án có tính hệ thống hơn được khởi động, đã mang lại một sự hồi ứng mạnh mẽ.

Sparks, nhà nghiên cứu khí hậu thuộc Trung tâm Sinh thái học và Thủy văn học ở Monks Wood, Cambridgeshire, phát biểu : "Mức độ quan tâm quả thật kinh hoàng".

Sparks lần đầu tiên nghe đến đội quân "các nhà vật hậu học trong phòng", cách mà ông mô tả, khi một đồng nghiệp về hưu đưa cho ông ta các bộ hồ sơ của Marsham.

Giờ đây ông dành phần lớn thời gian lần theo các chỉ dẫn từ bộ dữ kiện lịch sử này đến bộ khác.

Khi những tin tức về việc tìm kiếm của ông được lan truyền, mọi người đã tiết lộ cho ông những bộ hồ sơ lịch sử khác, và càng nhiều nhà vật hậu học nghiệp dư khác tiếp bước.

Sự tận tâm của người Anh đối với việc ghi chép và thu thập làm cho công việc của ông dễ dàng hơn - một người đến từ Kent đã gửi ông những bộ lịch bếp 30 tuổi, ghi nhận ngày mà cây mộc lan của người hàng xóm nở hoa.

Các nhà nghiên cứu khác cũng khai quật dữ liệu từ các nguồn kì quặc như vậy.

Rafe Sagarin, một nhà sinh thái học tại Đại học Stanford ở California, gần đây đã nghiên cứu hồ sơ của một cuộc thi cá cược, trong đó người tham gia cố gắng dự đoán thời điểm chính xác một kiềng ba chân bằng gỗ đặc biệt sẽ rơi qua bề mặt của một dòng sông tan băng.

Cuộc thi diễn ra hàng năm trên sông Tenana ở Alaska từ năm 1917, và việc phân tích kết quả cho thấy hiện nay sự tan băng đến sớm hơn 5 ngày so với thời điểm cuộc thi bắt đầu.

Nhìn chung, các hồ sơ như vậy giúp cho thấy rằng, so với cách đây 20 năm, rất nhiều hiện tượng tự nhiên ngày nay xảy ra sớm hơn ở phần lớn bán cầu bắc, từ việc mở lá cho tới sự trở lại của chim di cư và sự xuất hiện của bướm trong kì ngủ đông.

Dữ liệu cũng gợi ý cách mà thiên nhiên sẽ thay đổi trong tương lai.

Cùng với các mô hình biến đổi khí hậu, các hồ sơ nghiệp dư có thể giúp hướng dẫn bảo tồn.

Terry Root, một nhà sinh thái học đến từ Đại học Michigan ở Ann Arbor, đã thu thập lượng chim rừng đếm được bởi các nhà quan sát chim thực hiện từ năm 1955 đến năm 1996 trên các ao thay đổi theo mùa ở vùng Trung Tây nước Mỹ và kết hợp chúng với dữ liệu về khí hậu và mô hình sự nóng lên trong tương lai.

Phân tích của bà cho thấy sự gia tăng hạn hán mà các mô hình dự đoán có thể làm giảm một nửa quần thể sinh sản ở trong ao.

Bà nói: "Số lượng chim nước ở Bắc Mỹ chắc chắn sẽ giảm đáng kể do hiện tượng nóng lên toàn cầu.

Nhưng không phải mọi chuyên gia đều hài lòng với việc sử dụng dữ liệu nghiệp dư.

Root nói: "Rất nhiều nhà khoa học sẽ không đụng đến chúng, họ nói rằng có quả nhiều vấn đề".

Vì các nhà quan trắc khác nhau có thể có những quan điểm khác nhau về điều gì hình thành, ví dụ, hoa giọt tuyết nở.

Mark Schwartz đến từ đại học Wisconsin, Milwaukee, người nghiên cứu sự tương tác giữa thực vật và khí hậu, nói: "Sự lo ngại lớn nhất về các quan sát đặc biệt là họ đã thực hiện cẩn thận và có hệ thống như thế nào".

"Chúng ta cần biết chính xác họ đang quan sát cái gì - nếu họ chỉ nói " tôi đã ghi chú lại khi lá mọc ", thì nó không hữu ích đến thế".

" Đánh giá sự bắt đầu mùa thu có thể là vấn đề đặc biệt mơ hồ vì việc lựa chọn khi nào lá thay đổi màu sắc là một tiến trình chủ quan hơn là ghi nhận thời điểm chúng xuất hiện.

Nhìn chung, hầu hết các nhà vật hậu học khá lạc quan về những đóng góp mà các nhà nghiệp dư có thể tạo ra.

"Họ có được năng thực khoa học nguyên bản : sự quan sát thận cẩn thận thế giới tự nhiên", Sagarin nói.

Nhưng các chuyên gia cũng thừa nhận cần kiểm soát chất lượng cẩn trọng.

Root, lấy ví dụ, cố gắng để đánh giá chất lượng của một kho lưu trữ nghiệp dư bằng cách phỏng vấn người thu thập nó.

"Bạn luôn phải lo nghĩ - những thứ thông thường như các kỳ nghỉ lễ có thể ảnh hưởng đến việc đo lường."

Tôi không quan tâm nhiều đến hồ sơ vì chúng không đủ nghiêm ngặt", bà nói.

Những người khác cho rằng thống kê đúng cách có thể giải quyết được một số vấn đề với dữ liệu nghiệp dư.

Cùng với các đồng nghiệp tại đại học Wageningen ở Hà Lan, nhà khoa học môi trường Arnold van Vliet  đang phát triển các kỹ thuật thống kê để giải thích cho sự bất định trong các dữ liệu không chuyên.

Nhờ có sự nhiệt tình của các nhà vật hậu học nghiệp dư rõ ràng theo các hồ sơ quá khứ, các nhà nghiên cứu chuyên nghiệp hiện đang cố gắng tạo ra các lộ trình ghi chép tiêu chuẩn cho nỗ lực trong tương lai.

Họ hy vọng các nghiên cứu được thiết kế tốt sẽ tạo ra một lượng đủ các quan sát để giảm tính chủ quan của người ghi chép riêng lẻ.

Các dữ liệu rẻ để thu thập, và có thể cung cấp rộng rãi về mặt không gian, thời gian và phạm vi của các loài ".

Rất khó để thu thập dữ liệu trên một quy mô địa lý rộng lớn mà không cần kiếm đoàn quan sát ", Root cho biết.

Vật hậu học cũng giúp đưa ra những thông điệp về sự thay đổi khí hậu.

"Bởi vì công chúng hiểu những hồ sơ này, họ chấp nhận chúng. ", Sparks nói.

Nó cũng có thể làm sáng tỏ những hậu quả không hay tiềm ẩn, ông nói thêm, chẳng hạn như việc nhiều vụ chuột  phá hoại hơn được báo cáo lên các hội đồng địa phương vào những năm nóng.

Và có được mọi người tham gia sẽ tốt cho các quan hệ xã hội.

Root cho biết: "Mọi người xúc động khi nghĩ rằng dữ liệu mà họ thu thập cho vui có thể được sử dụng cho mục đích khoa học – điều này mang lại cho nó sức mạnh".

 

Dịch bởi: Hau Pham

 

bài viết đặc sắc trong tháng 05/2019

IELTS Reader - Ứng dụng thực hành đọc trong 1 phút 

IELTS Reader được biên soạn theo hướng thực hành chuyên biệt cho từng loại câu hỏi và phù hợp cho cả 2 nhóm thí sinh khi đăng ký vào chương trình IELTS: Học thuật (Academic) và Phổ thông (General). 

Có thể bạn quan tâm

Tin cùng chuyên mục