Badania Ziemi dzięki nauce angażującej społeczności
Przełomowe badania nad materiałami, z których zbudowana jest nasza planeta, są niezbędne, jeśli chcemy zadbać o bezpieczną i zrównoważoną przyszłość wszystkich jej mieszkańców. Prace te mogą pomóc nam lepiej zrozumieć zjawiska takie jak trzęsienia ziemi, zidentyfikować potencjalne zagrożenia związane z wydobyciem minerałów i doprowadzić do opracowania rozwiązań w zakresie bezpiecznego składowania dwutlenku węgla pod powierzchnią ziemi. „Mamy do dyspozycji tylko jedną Ziemię, dlatego musimy zrozumieć materiały, które nas otaczają na co dzień”, mówi koordynator projektu EXCITE Oliver Plümper, profesor nadzwyczajny nauk geologicznych na Uniwersytecie w Utrechcie w Niderlandach.
Współpraca naukowców z całej Europy
Projekt EXCITE miał na celu wspieranie doskonałości w badaniach nad ziemskimi materiałami poprzez zapewnienie naukowcom łatwego i otwartego dostępu do potrzebnego im sprzętu oraz danych. Aby tego dokonać, w projekt zaangażowało się 15 europejskich instytucji, z których każda dysponuje wysokiej klasy mikroskopiami elektronowymi lub rentgenowskimi. Wielu naukowców nie do do potrzebnej im technologii we własnej instytucji lub do środków, które umożliwiłyby im korzystanie z istniejących urządzeń. Infrastruktura badawcza EXCITE ma na celu ułatwienie dostępu do sprzętu początkującym naukowcom zajmującym się naukami o Ziemi, ale także bardziej doświadczonym badaczom. „Nasza koncepcja zakłada, że sieć pomoże naukowcom odpowiedzieć na każde pytanie związane z ziemskimi materiałami”, wyjaśnia Plümper. „Może chodzić o podstawowe zagadnienia w rodzaju: „Dlaczego ta skała jest zbudowana właśnie tak a nie inaczej?” lub kwestie bardziej praktyczne, takie jak: „Czy ta skała nadaje się do magazynowania wodoru?”. Ważnym atutem sieci jest fakt, że każda jej instytucja partnerska wnosi określone kompetencje i mocne strony, które wspólnie pozwalają na poprawę jakości badań. Zorganizowano także warsztaty podnoszące świadomość na temat potencjału sieci. „Część badaczy koncentruje się na mikroskopii w nanoskali, podczas gdy inni interesują się wykorzystaniem mikroskopii 3D do większych obiektów”, dodaje Plümper. „Nasza infrastruktura badawcza umożliwia obrazowanie korelacyjne przy użyciu kilku różnych technik”.
Zapewnienie dostępu do technologii
Projekt EXCITE, którego zakończenie zaplanowano na kwiecień 2024 r., pomógł w uzyskaniu dostępu do potrzebnych technologii i danych już wielu badaczom. „Prace te dotyczą wielu różnych dziedzin, od badań nad ewolucją ssaków na Ziemi po zagadnienia koncentrujące się na transformacji energetycznej i zmianie klimatu”, wyjaśnia Plümper. Zespół opracował też szereg nowych narzędzi, w tym publicznie dostępny model uczenia maszynowego przeznaczony do analizy danych. „Sieć stanowi także dla nowych użytkowników platformę do omawiania wyników i wyszukiwania potrzebnej im pomocy”, mówi koordynator projektu Veerle Cnudde, pracujący zarówno dla Uniwersytetu w Utrechcie w Niderlandach, jak i Uniwersytetu w Gandawie w Belgii. „Sieć pokazuje badaczom, którzy wcześniej nie mieli okazji korzystać z tej technologii mikroskopii, oferowane przez nią możliwości”.
Pielęgnowanie ekosystemu nauk o Ziemi
Projekt cieszy się dużym zainteresowaniem wśród społeczności badaczy zajmujących się naukami o Ziemi. „Społeczność skupiona wokół sieci EXCITE miała w ciągu ostatnich dwóch i pół roku ręce pełne roboty, co pokazuje, jak potrzebna była ta przestrzeń badawcza”, zauważa Plümper. Autorom projektu udało się już pozyskać środki na realizację kolejnej inicjatywy. Umożliwi ona kontynuację prac nad budową infrastruktury, ale konsorcjum EXCITE zajmie się też analizą danych. „Dane może zgromadzić szybko, często jednak okazuje się, że badacze nie mają infrastruktury obliczeniowej potrzebnej do ich analizy”, mówi Plümper. Zespół projektu EXCITE jest nad wyraz zadowolony z dotychczasowych rezultatów. „Wszyscy zaangażowani dostrzegają korzyści, jakie ta infrastruktura badawcza przynosi społeczności naukowej”, dodaje Cnudde. „W naszym przekonaniu jest to jedyny sposób, aby dokonywać dalszych postępów – łącząc siły i pomagając sobie nawzajem”.
Słowa kluczowe
EXCITE, Ziemia, mikroskopia, promieniowanie rentgenowskie, elektrony, trzęsienia ziemi, dwutlenek węgla