Während die meisten wissenschaftlichen Forschungsbereiche Open-Access-Datenrichtlinien verfolgen, bleibt der Zugang zu forstwirtschaftlichen Daten begrenzt.
„Die größte Hürde für die Weltgemeinschaft bei der Durchführung forstwirtschaftlicher und waldökologischer Studien, insbesondere auf globaler Ebene, ist der Mangel an Daten. Dies ist seit Jahrzehnten ein großes Problem“, sagte Jingjing Liang, außerordentlicher Professor für quantitative Waldökologie an der Purdue University .
Jetzt haben Liang und Rajesh Kalyanam, ein leitender Forschungswissenschaftler am Rosen Center for Advanced Computing in Purdue, ein Projekt gestartet, um das weltweit größte Metaversum in der Forstforschung zu schaffen. Sie werden dieses Metaversum aus Science-i entwickeln, einer webbasierten Kooperationsplattform, die Liang 2016 gegründet hat.
Liang verlässt sich derzeit auf E-Mail, um Datensätze zur Unterstützung seiner internationalen Projekte zusammenzustellen. „Das ist nicht nachhaltig, da Science-i immer größer wird“, sagte Liang, der das Forest Advanced Computing and Artificial Intelligence Laboratory von Purdue leitet. „Wir brauchen eine Plattform, die uns dabei hilft, alle Daten zu organisieren, zu kompilieren und sie dann den Benutzern zur Verfügung zu stellen und gleichzeitig die Anforderungen der Datenlieferanten zu erfüllen.“
Politische und wirtschaftliche Faktoren tragen zu den aktuellen Einschränkungen bei Waldinventurdaten bei. Wälder umfassen oft Militärreservate, was sie zu einer Angelegenheit der nationalen Sicherheit macht. Viele Nationen zögern, ihre Daten weiterzugeben, da dies möglicherweise Auswirkungen auf die Verhandlungen auf dem internationalen CO2-Markt haben könnte.
Ein weiterer hemmender Faktor ist der arbeitsintensive Charakter der Erhebung von Waldinventurdaten. Hochqualifizierte Teams müssen oft mehrere Wochen oder länger weite Strecken zurücklegen, um mit der Arbeit beginnen zu können. Und private Grundbesitzer betrachten die Einzelheiten ihres Waldvermögens häufig als Eigentum.
Aus diesen Gründen wurden die zur Unterstützung anderer Themenbereiche entwickelten Cyberinfrastrukturen nicht auf forstwirtschaftliche Daten angewendet. Liang hat Science-i entwickelt, um auf die besonderen Bedürfnisse der Forstwirtschaft einzugehen.
Science-i führt bei seinen mehr als 400 Mitgliedern in fast 60 Ländern etwa 20 laufende Studien durch. „Viele der Projekte werden von unterrepräsentierten Forschern geleitet, darunter Forscher aus dem globalen Süden, Wissenschaftlerinnen und Doktoranden, worauf wir sehr stolz sind“, sagte Liang.
Mit Science-i können Mitwirkende wählen, an welchen Projekten sie teilnehmen und wann sie ihre Daten zurückhalten. Wenn Datensätze geteilt werden, erhalten die Mitwirkenden eine Nennung in allen relevanten Veröffentlichungen.
Liang und Kalyanam werden ein Data-Governance-Framework, Tools für maschinelles Lernen und Funktionen für die Community-Zusammenarbeit in Science-i integrieren. Die verbesserte Infrastruktur wird Science-i dabei helfen, drei Lücken in der kollaborativen Forstforschung zu schließen: mangelnde Rechenkapazität, begrenzter Zugang zu wichtigen Forschungsdaten und unzureichende globale Expertenunterstützung. Diese Arbeit ergänzt auch die Arbeit des Purdue Institute for Digital Forestry.
Viele Science-i-Mitglieder sind prominente Forstwissenschaftler, Förster und Regierungsbeamte. „Allein ihre Teilnahme und enge Zusammenarbeit an dieser internationalen Plattform ist ein Zeichen der Hoffnung für die Zukunft“, sagte Liang.
Zwei derzeit laufende Science-i-Pilot-Fallstudien unterstützen unterrepräsentierte Forscher bei Projekten, die von entscheidender Bedeutung sind, um die Kohlenstoffbindung von Wäldern und die Fähigkeiten zur Eindämmung des Klimawandels genau zu quantifizieren, sagte Liang.
Ein Projekt quantifiziert die Baumgröße und Waldbestände weltweit in Zusammenarbeit mit indigenen und ländlichen Gemeinden. Ein zweites Projekt zielt darauf ab, die Waldwanderung zu quantifizieren. Dass sich das geografische Verbreitungsgebiet der Baumarten mit dem Klima verändert hat, ist ein bekanntes Phänomen. Allerdings haben nur wenige Studien versucht zu dokumentieren, wie ein ganzer Wald mit der Zeit wandern kann.
„Das ist besonders für indigene und ländliche Gemeinschaften sehr wichtig“, bemerkte Liang, da ihre Geschichte, Kultur und Identität oft mit ihrer Waldumgebung verknüpft sind.
„Wenn sich der Waldtyp ändert, kann ein Teil ihrer Kultur, ein Teil ihrer Identität verloren gehen, und sie müssen hart arbeiten, um diese Verbindung mit der Natur wiederherzustellen. Das ist ziemlich schwierig“, sagte Liang.
Darüber hinaus ist der Lebensunterhalt vieler ländlicher Gemeinden eng mit Waldprodukten und reaktionsfreudigen Aktivitäten im Freien verknüpft.
Liang und die National Indian Carbon Coalition, eine Organisation, die indigene Gemeinschaften in den USA, Kanada und Mexiko umfasst, werden in Purdue gemeinsame Workshops veranstalten, um Möglichkeiten zu diskutieren, wie sie möglicherweise Probleme des Klimawandels in ihren Gemeinden angehen können.
„Wälder wandern ab, der Waldtyp verändert sich und sie stehen vor einem neuen Spiel. Dies wird eine Herausforderung für unterrepräsentierte und ländliche Gemeinden darstellen. Wir müssen sie einbeziehen“, sagte Liang. „Wir müssen zusammenarbeiten, um herauszufinden, wie wir dieses Problem entschärfen können.“