Neotoma Paleoekoloji Veritabanı - Neotoma Paleoecology Database

Neotoma Paleoekoloji Veritabanı (Neotoma), çeşitli türlerde depolayan ve paylaşan açık bir uluslararası veri kaynağıdır. fosil, paleoekolojik, ve paleoçevresel veri.[1] Neotoma, son birkaç on yıldan son birkaç milyon yıla kadar olan zaman ölçeklerinde fosil veri tutma konusunda uzmanlaşmıştır. Neotoma, bilim adamları tarafından organize edilir ve yönetilir ve uzmanlar tarafından topluluk kürasyonu yoluyla veri tutarlılığını artırır. Neotoma veriler herkese açıktır ve internet bağlantısı olan herkes tarafından kullanılabilir.

Neotoma verileri bilim adamları ve öğretmenler (özellikle paleoekologlar, biyocoğrafyacılar ve arkeologlar) tarafından türlerin ve ekosistemlerin geçmişteki çevresel değişimlere ve artan insan faaliyetlerine tepkilerini incelemek için kullanılır. Paleoklimatologlar, geçmiş iklimleri yeniden yapılandırmaya yardımcı olmak için Neotoma verilerini kullanıyor.[2] Ele alınan örnek araştırma soruları şunları içerir: 1) Ekosistemler geçmiş iklim değişikliğine karşı ne kadar hassastır.[3] 2) Ağaç tohumu yayılma mesafelerinin genellikle çok kısa olduğu göz önüne alındığında, son buzul çağının bitiminden sonra ağaç aralığı genişleme oranları neden bu kadar hızlıydı (Reid'in Paradoksu )? 3) İnsanlar ekosistemleri nerede ve ne zaman dönüştürmeye başladı?[4] 4) Son 50.000 yılda büyük hayvanların yaygın biçimde yok olmasının nedenleri ve sonuçları nelerdi?[5][6] 5) Hangi ekosistemler, alternatif kararlı durumlar arasında ani değişim ile karakterize edilir ve bu ani değişiklikleri tetikleyen nedir?[7] 6) Tatlı su kaynakları ve su ekosistemleri, son birkaç on yılda insan arazi kullanımından ve faaliyetlerinden nasıl etkilendi?[8][9] 

Veri türleri ve veri hacmi

Neotoma'da depolanan türler ve taksonlar, karasal ve suda yaşayan organizmaların geniş bir alanını temsil eder: bitkiler (polen ve daha büyük fosiller), memeliler ve diğer omurgalılar, böcekler ve diğer omurgasızlar, diyatomlar, Ostrakodlar, ve testate amip. Neotoma ayrıca tarafından sağlanan yaş tahminlerini de saklar. radyometrik tarihleme (Örneğin. radyokarbon, kurşun-210) ve çökelti sütunundaki derinliğin bir fonksiyonu olarak yaşın istatistiksel modellerinden türetilen yaş tahminleri. Neotoma veri modeli, diğer paleoekolojik ve paleoçevresel değişkenler için genişletilebilir.

Neotoma'daki veri hacmi, diğer paleontolojik ve çağdaş veri tabanlarındaki veri birikimleri gibi hızla büyüyor.[10] Mayıs 2020 itibarıyla Neotoma, 38.700'den fazla veri kümesi, 18.600 site, 7.000 bilimsel makale, 6.000 yazar ve 100 ülkeden 7 milyon bireysel gözlem gerçekleştirdi. [1]. Karşılaştırma için, 8 Kasım 2017'de Neotoma, 17.275 veri kümesi ve 9.269 siteden 3,8 milyon gözlem gerçekleştirdi.[11]

Tarih

Neotoma'nın entelektüel temelleri, 20. yüzyılın ilk yarısında erken paleontologların ve paleoekologların birçok bireysel kaydı daha büyük haritalanmış sentezler halinde bir araya getirme çabalarına dayanmaktadır.[12] Von Post'un yazdığı gibi, paleoekologlar "yatay düşünmeli, dikey çalışmalı"[13] yani, türlerin sürekli değişen dağılımını, türler arasındaki ilişkileri ve yaşamın çeşitliliğini yöneten süreçleri anlamak için hem zaman hem de mekanda düşünün.

Bu çabalar, 1970'lerde ve 1980'lerde, bir dizi bilimsel ekibin türlerin uzay ve zaman üzerindeki mekansal dağılımlarını ve geçmiş çevresel değişikliklerin bu dağılımlar üzerindeki etkilerini incelemek için fosil dağılımlarının veri tabanlarını bir araya getirmeye başlamasıyla hızlandı. Bu çabalar, tüm fosil oluşumlarına ortak bir zaman çerçevesi sağlamak için hesaplama yeteneklerindeki gelişmeler ve radyokarbon ve diğer radyometrik tarihlerin artan kullanılabilirliği ile desteklendi. Bu çalışmanın çoğu, buzul-buzullararası döngülerine eşlik eden çevresel ve ekolojik değişikliklere odaklandı. Kuvaterner. Bu veritabanları, hem paleoklimatologlar tarafından, dünya sistemi modellerinin paleoklimatik simülasyonlarını test etmek için kullanılabilecek geçmiş iklimler hakkında çıkarımlar yapmak için kullanıldı.[14] ve geçmiş topluluk dinamiklerinin bu çevresel değişiklikler tarafından nasıl yönlendirildiğiyle ilgilenen paleoekologlar tarafından.[15][16] Örneğin Margaret Davis, ağaç türlerinin son buzul çağının sonunda iklim değişiklikleriyle birlikte geniş aralıklı değişimler yaşadığını ve türlerin bireysel olarak tepki verdiğini gösterdi.[17] Sonuç olarak, birçok eski topluluk "analog yok, 'yani türlerin karışımları, modern topluluklarda herhangi bir yakın muadilden yoksundur. Neotoma'daki bazı kayıtlar ve Kurucu Veritabanları, Senozoik.

Buna paralel olarak, diğer araştırma ekipleri, insan faaliyetlerinin topluluklar ve ekosistemler üzerindeki etkilerini incelemek için son birkaç on yıldan yüzyıllara uzanan yüksek çözünürlüklü tortu arşivlerinden fosil kayıtları topluyorlardı. Örnekler arasında 1980'lerde asit yağmurunun ekosistemler üzerindeki etkileri,[18] veya göllere ve akarsulara artan besin akışı nedeniyle birçok göl ekosisteminin ötrofikasyonu.[19][20]  

Bu ilk veri toplama çabalarının çoğu, bireysel öncüler (örn. Margaret Davis, Tom Webb, Russ Graham, Bjorn Berglund, Jacques-Louis Beaulieu) veya küçük araştırma ekipleri tarafından. Bu çabalar olgunlaştıkça ve veri miktarı arttıkça, paleoekolojik verilerin hacmi ve karmaşıklığı artık tek bir uzmanın yönetme veya küratörlük yapma kapasitesinin ötesinde. Aynı zamanda, birçok küçük paleontolojik ve paleoekolojik veri tabanı, bilişim alanındaki güncel gelişmelere ayak uyduramadı ya da finansmanın sona ermesi ya da baş araştırmacıların emekli olması ya da yoluna devam etmesi nedeniyle çevrimdışı oldu.

Bu nedenle, paleoekoloji ve paleontoloji alanları, Neotoma gibi veri kaynaklarının, verilerini düzenlemek ve paylaşmak için birlikte çalışan bilim insanlarından oluşan topluluklar tarafından yönetildiği topluluk kürasyonuna dayalı veri yönetişimi modelleri geliştirmiştir.[11] Neotoma, merkezileştirilmiş bilişim modelini izler, ancak bilimsel yönetişim dağıtılır ve en iyi, Veri Komiserlerinin alanlarındaki verileri yönetmek ve düzenlemek için ayrı hakları korurken, ortak bir veritabanı ve yazılım kaynakları kümesini paylaşan bir Kurucu Veritabanları koalisyonu olarak görülür. Uzmanlık. Örneğin, Avrupa Polen Veritabanı Neotoma veri modelini ve yazılım hizmetlerini kullanır, ancak kendi yönetim kurulu ve uzman veri sorumluları topluluğu tarafından yönetilir.

Neotoma ile yakın çalışır Paleobiyoloji Veritabanı benzer bir entelektüel tarihe sahip olan, ancak milyonlarca ila yüz milyonlarca yıllık zaman ölçeklerinde yaşamın tüm tarihine odaklanmış olan. Neotoma ve Paleobiyoloji Veritabanı birlikte, EarthLife Konsorsiyumu, paleoekolojik ve paleobiyolojik verilerin kolay ve ücretsiz paylaşımını destekleyen, kar amacı gütmeyen bir şemsiye kuruluş.

Veri iyileştirme ve yönetişim

Neotoma, dağıtılmış veri küratörlüğü ve yönetişim modelini kullanır. Bu modelde, Neotoma verileri, Kurucu Veritabanları şeklinde organize edilmiş bir Veri Sorumluları topluluğu tarafından düzenlenir ve yönetilir.[11][12] Bu Kurucu Veritabanları bölgeye, zamana veya taksonomik gruba göre düzenlenebilir. Örneğin, FAUNMAP, Kuzey Amerika'daki Kuaterner omurgalı fosil kayıtlarını yöneten Neotoma'da Kurucu bir Veritabanıdır, MioMap ise öncelikle Miyosen omurgalı kayıtlarını vurgular.[21] Polen verileri için, Kurucu Veritabanları coğrafi olarak düzenlenir ve Avrupa Polen Veritabanını içerir,[22][23] Kuzey Amerika Polen Veritabanı ve Latin Amerika Polen Veritabanı.[24] Diğer önemli Kurucu Veritabanları arasında Testate Amoebae Veritabanı,[25] Uluslararası Ostracode Veritabanı ve Diatom Paleoekoloji Veri Kooperatifi. Neotoma'daki tüm veriler, bir veya daha fazla Kurucu Veritabanıyla ilişkili Veri Sorumluları tarafından yüklenir ve düzenlenir. Bu dağıtılmış topluluk iyileştirme modeli, veri kalitesini ve tutarlılığını sağlamak için çok önemlidir.

Neotoma, 14 seçilmiş meclis üyesinden oluşan bir Neotoma Liderlik Konseyi (NLC) tarafından yönetilmektedir ve bunlardan 2'si erken kariyer bilimcileri için ayrılmıştır (Yönetmelikler ). Seçimler yıllık olarak yapılır ve NLC'nin yaklaşık üçte biri her döngüde seçilir.

Neotoma, aşağıdakiler için önerilen bir veri tesisidir: Yer Bilimleri Bölümü Ulusal Bilim Vakfı'nın Geçmiş Küresel Değişiklikler, ve Amerikan Kuvaterner Derneği. Neotoma, ICSU Dünya Veri Sistemi ve kayıtlıdır KOAH FAIR (Bulunabilir, Erişilebilir, Birlikte Çalışabilir, Tekrarlanabilir) ilkelerine bağlı kalan bilimsel veri kaynakları için kayıt. Neotoma, aşağıdakiler de dahil olmak üzere birden fazla kaynak tarafından desteklenmiştir. Ulusal Bilim Vakfı ve Belmont Forumu.

Veri kullanımı ve erişim

Neotoma'da verilerin kullanımı, veri kaynakları uygun şekilde onaylandığı ve alıntılandığı sürece sınırsız kullanıma izin veren bir Creative Commons NC-BY lisansı ile yönetilir (Neotoma Veri Kullanım Politikası ). Neotoma'daki verilerin tam anlamıyla alıntılanması üç düzeyde gerçekleşir: Neotoma'nın kendisi, ana Bileşen Veritabanı (ları) ve orijinal yazarlar.

Veriler, Neotoma'dan çeşitli şekillerde alınabilir. Neotoma Gezgini hızlı arama aramaları ve ilk geçişte veri keşifleri için tasarlanmış harita tabanlı bir arayüzdür. Explorer, hızlı arama aramaları ve veri görünümleriyle ilgilenen araştırmacılar ve lise ve üniversite düzeyindeki öğretmenler ve öğrenciler tarafından yapılan keşifler için çok uygundur. Öğretim egzersizleri Neotoma Explorer kullanılarak Bilim ve Eğitim Araştırma Merkezi tarafından hazırlanmış ve barındırılmıştır (SERC ) Carleton Koleji'nde. Bir R paketi (neotoma ) Neotoma'dan R programatik ortamına veri aktarımını destekler.[26] Uygulama Programatik Arayüzleri (API'ler) üçüncü taraf yazılım geliştiricilerinin Neotoma verilerine erişimini destekler. Neotoma verilerini kullanan kaynaklar şunları içerir: Flyover Country gezginler için uygulama ve Küresel Polen Projesi.

Referanslar

  1. ^ Williams, J. W .; Blois, J .; Goring, S. J .; Grimm, E. C .; Smith, A. J .; Uhen, M.D. (Aralık 2019). "Neotoma Paleoekoloji Veritabanı ve EarthLife Konsorsiyumu: Geçmiş Biyoçeşitlilik Dinamiklerinin Karanlık, Uzun Kuyruk Kayıtlarını Harekete Geçirmek İçin Topluluk Veri Kaynakları Oluşturma". AGUFM. 2019: B53O – 2614. Bibcode:2019AGUFM.B53O2614W.
  2. ^ Kaufman, Darrell; McKay, Nicholas; Routson, Cody; Erb, Michael; Davis, Basil; Heiri, Oliver; Jaccard, Samuel; Tierney, Jessica; Dätwyler, Christoph; Axford, Yarrow; Brussel, Thomas (Aralık 2020). "Holosen paleotem sıcaklık kayıtlarının küresel bir veritabanı". Bilimsel Veriler. 7 (1): 115. doi:10.1038 / s41597-020-0445-3. ISSN  2052-4463. PMC  7156486. PMID  32286335.
  3. ^ Nolan, Connor; Tipton, John; Booth, Robert K; Hooten, Mevin B; Jackson, Stephen T (Ağustos 2019). "Testate amiplerden turbalık su tablası derinliğini yeniden oluşturmak için yöntemleri karşılaştırma ve iyileştirme". Holosen. 29 (8): 1350–1361. doi:10.1177/0959683619846969. ISSN  0959-6836.
  4. ^ Kaplan, Jed O .; Krumhardt, Kristen M .; Gaillard, Marie-José; Sugita, Shinya; Trondman, Anna-Kari; Fyfe, Ralph; Marquer, Laurent; Mazier, Floransa; Nielsen, Anne Birgitte (Aralık 2017). "Avrupa'nın Ormansızlaşma Tarihinin Sınırlandırılması: Tarihi Arazi Kullanım Senaryolarının Polen Bazlı Arazi Örtüsü Yeniden Yapılandırmalarıyla Değerlendirilmesi". Arazi. 6 (4): 91. doi:10.3390 / land6040091.
  5. ^ Barnosky, Anthony D .; Koch, Paul L .; Feranec, Robert S .; Wing, Scott L .; Shabel, Alan B. (2004-10-01). "Kıtalarda Geç Pleistosen Yokoluşlarının Nedenlerinin Değerlendirilmesi". Bilim. 306 (5693): 70–75. doi:10.1126 / science.1101476. ISSN  0036-8075. PMID  15459379. S2CID  36156087.
  6. ^ Emery-Wetherell, Meaghan M .; McHorse, Brianna K .; Davis, Edward Byrd (Kasım 2017). "Mekansal olarak açık analiz, Kuzey Amerika'daki Pleistosen megafaunal yok oluşa yeni bir ışık tutuyor". Paleobiyoloji. 43 (4): 642–655. doi:10.1017 / pab.2017.15. ISSN  0094-8373.
  7. ^ Lenton, T. M .; Held, H .; Kriegler, E .; Hall, J. W .; Lucht, W .; Rahmstorf, S .; Schellnhuber, H.J. (2008-02-07). "Dünyanın iklim sistemindeki unsurları devirme". Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı. 105 (6): 1786–1793. doi:10.1073 / pnas.0705414105. ISSN  0027-8424. PMC  2538841. PMID  18258748.
  8. ^ Smol, John P. (2010). "Geçmişin gücü: çoklu stres faktörlerinin göl ekosistemleri üzerindeki etkilerini izlemek için tortu kullanmak". Tatlı Su Biyolojisi. 55 (s1): 43–59. doi:10.1111 / j.1365-2427.2009.02373.x. ISSN  1365-2427.
  9. ^ Larocque-Tobler, Isabelle (2016). "Editoryal: Göl Restorasyonu ve Yönetimi için Paleolimnoloji Kullanımı". Ekoloji ve Evrimde Sınırlar. 4. doi:10.3389 / fevo.2016.00103. ISSN  2296-701X.
  10. ^ Farley, Scott S .; Dawson, Andria; Goring, Simon J .; Williams, John W. (2018/08/01). "Ekolojiyi Büyük Veri Bilimi Olarak Konumlandırmak: Güncel Gelişmeler, Zorluklar ve Çözümler". BioScience. 68 (8): 563–576. doi:10.1093 / biosci / biy068. ISSN  0006-3568.
  11. ^ a b c Williams, John W; Kaufman, Ds; Newton, A; von Gunten, L (Kasım 2018). "Açık veri oluşturma: Veri sorumluları ve topluluk tarafından derlenen veri kaynakları". Geçmiş Küresel Değişim Dergisi. 26 (2): 50–51. doi:10.22498 / sayfalar. 26.2.50.
  12. ^ a b Grimm, Eric C; Blois, Jl; Giesecke, T; Graham, Rw; Smith, Aj; Williams, Jw (Kasım 2018). "Neotoma Paleoekoloji Veritabanındaki kurucu veritabanları ve veri sorumluları: Tarih, büyüme ve yeni yönler". Geçmiş Küresel Değişim Dergisi. 26 (2): 64–65. doi:10.22498 / sayfalar. 26.2.64.
  13. ^ Edwards, Kevin J .; Fyfe, Ralph M .; Jackson, Stephen T. (2017/02/07). "Polen analizinin ilk 100 yılı". Doğa Bitkileri. 3 (2): 1–4. doi:10.1038 / nplants.2017.1. hdl:2164/9078. ISSN  2055-0278. S2CID  27399118.
  14. ^ Üyeler, Cohmap (1988-08-26). "Son 18.000 Yılın İklim Değişiklikleri: Gözlemler ve Model Simülasyonları". Bilim. 241 (4869): 1043–1052. doi:10.1126 / science.241.4869.1043. ISSN  0036-8075. PMID  17747487.
  15. ^ Graham, Russell W .; Lundelius, Ernest L .; Graham, Mary Ann; Schroeder, Erich K .; Toomey, Rickard S .; Anderson, Elaine; Barnosky, Anthony D .; Burns, James A .; Churcher, Charles S .; Grayson, Donald K .; Guthrie, R. Dale (1996-06-14). "Memelilerin Geç Kuvaterner Çevresel Dalgalanmalara Uzamsal Tepkisi". Bilim. 272 (5268): 1601–1606. doi:10.1126 / science.272.5268.1601. ISSN  0036-8075. PMID  8662471. S2CID  28738669.
  16. ^ Webb III, Thompson; Bartlein, Patrick J .; Harrison, Sandy P .; Anderson, Katherine H. (1993). "Son 18.000 Yılda Doğu Kuzey Amerika'da Bitki Örtüsü, Göl Seviyeleri ve İklim". Son Buzul Maksimumundan Bu Yana Küresel İklimler. Wright H. E., Kutzbach J. E., Webb T., Ruddiman W. F., Street-Perrott F. A. ve Bartlein P. J. University of Minnesota Press tarafından düzenlenmiştir. sayfa 415–467. ISBN  978-0816621453.
  17. ^ Davis, M.B. (1976). "Ilıman yaprak döken ormanların Pleistosen biyocoğrafyası". Yerbilimi ve İnsan. 13: 13–26.
  18. ^ Whitehead, Donald R .; Charles, Donald F .; Goldstein, Robert A. (1990-01-01). "PIRLA projesi (Son Göl Asidifikasyonunun Paleoekolojik Araştırması): projenin sentezine giriş". Paleolimnoloji Dergisi. 3 (3): 187–194. doi:10.1007 / BF00219458. ISSN  1573-0417. S2CID  129480215.
  19. ^ Davidson, Thomas A .; Jeppesen Erik (2013-03-01). "Ötrofikasyonun değerlendirilmesinde paleolimnolojinin rolü ve göller üzerindeki etkisi". Paleolimnoloji Dergisi. 49 (3): 391–410. doi:10.1007 / s10933-012-9651-0. ISSN  1573-0417. S2CID  128574128.
  20. ^ Ramstack, Joy M; Fritz, Sherilyn C; Engstrom, Daniel R (2004-04-01). "Ön yerleşim değişkenliği ile karşılaştırıldığında Minnesota göllerindeki yirminci yüzyıl su kalitesi eğilimleri". Kanada Balıkçılık ve Su Bilimleri Dergisi. 61 (4): 561–576. doi:10.1139 / f04-015. ISSN  0706-652X.
  21. ^ Carrasco, Marc; Barnosky, Anthony; Kraatz, Brian; Davis, Edward (2007-12-01). "Miosen MammaL Haritalama Projesi (Miomap): Hemphillian Fosil Memeliler Aracılığıyla Arıkare'nin Çevrimiçi Veritabanı". Carnegie Doğa Tarihi Müzesi Bülteni. 39: 183–188. doi:10.2992 / 0145-9058 (2007) 39 [183: TMMMPM] 2.0.CO; 2.
  22. ^ Giesecke, Thomas; de Beaulieu, J-L; Leydet-Barbier, M (Ağustos 2016). "Avrupa Polen Veritabanı: Araştırma aracı ve topluluğu". Geçmiş Küresel Değişim Dergisi. 24 (1): 48. doi:10.22498 / sayfalar.24.1.48. ISSN  2411-605X.
  23. ^ Fyfe, Ralph M .; de Beaulieu, Jacques-Louis; Binney, Heather; Bradshaw, Richard H. W .; Brewer, Simon; Le Flao, Anne; Finsinger, Walter; Gaillard, Marie-José; Giesecke, Thomas; Gil-Romera, Graciela; Grimm, Eric C. (2009-09-01). "Avrupa Polen Veritabanı: geçmiş çabalar ve mevcut faaliyetler". Bitki Örtüsü Tarihi ve Arkeobotanik. 18 (5): 417–424. doi:10.1007 / s00334-009-0215-9. ISSN  1617-6278.
  24. ^ Flantua, Suzette G. A .; Hooghiemstra, Henry; Grimm, Eric C .; Behling, Hermann; Bush, Mark B .; González-Arango, Catalina; Gosling, William D .; Ledru, Marie-Pierre; Lozano-Garcia, Socorro; Maldonado, Antonio; Prieto, Aldo R. (2015-12-01). "Latin Amerika Polen Veritabanının güncellenmiş site derlemesi". Paleobotani ve Palinoloji İncelemesi. 223: 104–115. doi:10.1016 / j.revpalbo.2015.09.008. ISSN  0034-6667.
  25. ^ Amesbury, Matthew J .; Booth, Robert K .; Roland, Thomas P .; Bunbury, Joan; Clifford, Michael J .; Charman, Dan J .; Elliot, Suzanne; Finkelstein, Sarah; Garneau, Michelle; Hughes, Paul D. M .; Lamarre, Alexandre (2018-12-01). "Turbalık testat amip ekolojisinin Holarctic sentezine doğru: Kuzey Amerika için yeni bir kıta ölçeğinde paleohidrolojik transfer fonksiyonunun geliştirilmesi ve Avrupa verileriyle karşılaştırma". Kuaterner Bilim İncelemeleri. 201: 483–500. doi:10.1016 / j.quascirev.2018.10.034. ISSN  0277-3791.
  26. ^ Goring, Simon; Dawson, Andria; Simpson, Gavin; Ram, Karthik; Graham, Russ; Grimm, Eric; Williams, John (2015-03-09). "neotoma: Neotoma Paleoekolojik Veritabanına Programlı Bir Arayüz". Kuaterner açın. 1 (1): Sanat. 2. doi:10.5334 / oq.ab. ISSN  2055-298X.

Dış bağlantılar