To save forests, researchers are hooking trees up to Twitter (again)

In juli 2018 ging een eeuwenoude rode eik live op Twitter. Het account @awitnesstree, dat tweet vanuit het Harvard Forest in Petersham, Massachusetts, stelt zichzelf voor in zijn bio:

Om de paar dagen werkt de boom zijn 9.118 volgers bij. Op 24 februari 2020 plaatste hij: “De laatste 2 dagen waren extreem heet voor februari. Wanneer gaat deze hittegolf eindigen?”

De dag ervoor had het nog meer geklaagd:

Nu, na een onderbreking vanwege uitdagingen gerelateerd aan COVID, komt de Witness Tree weer online.

De berichten van de boom zijn gebaseerd op gegevens van een reeks sensoren op en rond de stam, waarbij een realtime benadering van boommonitoring wordt gebruikt, geïnspireerd door en een zustervoorject van TreeWatch.net. Onder leiding van de Universiteit Gent richtte TreeWatch.net in 2016 zijn eerste twitterende boom op en monitort momenteel sensorgegevens van 21 bomen in België, Duitsland, India, Nederland en het VK.

De sensoren die aan de Witness Tree van Harvard zijn bevestigd, omvatten een lint dat in de stam is ingebed om de waterstroom te volgen, een veerbelaste pen die tegen de schors drukt om krimp en zwelling te monitoren en een camera om de bladgroei vast te leggen. Doorlopende gegevensstromen van deze sensoren laten ons zien hoe de boom wordt beïnvloed door veranderingen in zijn directe omgeving. Deze technologie bevindt zich nog in de kinderschoenen, maar toont uitzonderlijke belofte.

Door gegevens van Witness Tree en TreeWatch.net te analyseren, hebben we al geleerd dat droogte ervoor kan zorgen dat de huidmondjes van een boom – de openingen aan de onderkant van de bladeren – sluiten. De gesloten huidmondjes blokkeren de wateropname, waardoor de groei van de boom wordt verstoord. Vaker voorkomende droogtes kunnen daarom leiden tot minder koolstofopname door bomen en bossen.

Aankomende studies geven zelfs aan dat individuele bomen verschillend reageren op dezelfde hittegolven, en dat het watertransport in bomen direct kan reageren op de aanwezigheid van een zonne-eclips. Wanneer de zon wordt verduisterd door de maan, sluiten de huidmondjes zich zoals ze dat 's nachts zouden doen, waardoor de wateropname onmiddellijk afneemt.

Terwijl we doorgaan met het evalueren van binnenkomende gegevens van Witness Tree en TreeWatch.net, zullen we zeker nog meer leren over hoe bomen hun omgeving beïnvloeden – en erdoor beïnvloed worden.

De rode eik in Harvard Forest, samen met zijn Aziatische en Europese neven op TreeWatch.net, is in de eerste plaats een rijke bron van wetenschappelijke gegevens. Maar tegelijkertijd verandert die data, wanneer omgezet in tweets door op maat gebouwde algoritmen, de Witness Tree in een platform voor onderzoek naar wetenschapscommunicatie.

Achter de schermen analyseert een computerprogramma de binnenkomende gegevens van de sensoren van Witness Tree: het vergelijkt deze met voorgeprogrammeerde drempelwaarden voor normale activiteit, zoekt naar abrupte veranderingen en stelt samenvattingen samen.

Voor elke belangrijke datafunctie, waaronder dagelijks waterverbruik, sapstroomdynamiek, stamkrimp en stamgroei, hebben de onderzoekers van Harvard Forest het programma verschillende vooraf geschreven berichtsjablonen verstrekt. Het programma kiest een van deze sjablonen, voegt de relevante gegevens in en plaatst het voltooide bericht op Twitter alsof het in de eigen stem van de boom is.

Omdat de berichten willekeurig uit sjablonen worden gekozen, kunnen ze worden gebruikt als testomgeving om te bestuderen hoe het publiek de voorkeur geeft aan interactie met verschillende onderwerpen en schrijfstijlen.

Voorlopige resultaten suggereren, enigszins verrassend, dat de volgers van de Witness Tree evenveel interactie hebben met op gegevens gebaseerde en op verhalen gebaseerde tweets. De toevoeging van multimedia – via afbeeldingen, video's of datavisualisatie – genereert meer reacties, likes en retweets. Alle berichten die direct betrekking hebben op klimaatverandering lijken de meeste aandacht te trekken.

Om toegang te krijgen tot nog meer gegevens, breiden zowel het Witness Tree-project als TreeWatch.net uit. De enkele Witness Tree zal binnenkort deel uitmaken van een bosnetwerk verspreid over stedelijke, voorstedelijke en landelijke gebieden om te bestuderen hoe bomen functioneren in verschillende omgevingen.

Toekomstige getuigenisbomen met fijne fijnstofsensoren die gevoelig zijn voor slechte luchtkwaliteit, kunnen helpen om het bewustzijn over omgevingsstressfactoren waarmee zowel mensen als bomen te maken hebben, te vergroten.

Nieuwe bomen die gemonitord worden door TreeWatch.net zullen de koolstof meten die verloren gaat door boomademhaling, wat de weg vrijmaakt voor nauwkeurigere koolstofboekhouding. Door ons begrip van hoe bomen bijdragen aan de koolstofcyclus te versterken, zullen we in een betere positie verkeren om de wereldwijde koolstofuitstoot te verminderen.

Op de lange termijn streven Witness Tree en TreeWatch.net ernaar samen te werken aan de opbouw van een uitgebreid, internationaal netwerk van twitterende bomen: met andere woorden, een internet van bomen. De gegevens van dit “internet” zullen waardevolle inzichten bieden in het welzijn van onze bosecosystemen – van het detecteren van vroege tekenen van droogte en het volgen van de impact van plagen en ziekteverwekkers tot het voorspellen van sapstroom voor de productie van esdoornsiroop.

Naarmate we meer te weten zijn gekomen over hoe bomen interageren met de ecosystemen die ze visueel definiëren, zijn bomen in recent onderzoek en populaire literatuur vaak voorgesteld als sociale wezens. In zekere zin spelen Witness Tree en TreeWatch.net in op dit idee door hun bomen een mensachtige stem te geven. Ze gebruiken personificatie als een hulpmiddel om effectief te communiceren met een breed publiek.

Maar het zou contraproductief zijn om deze metafoor te serieus te nemen, omdat de stem van elke boom in feite een fictie is die gevoed wordt door geautomatiseerde berichten. Eigenlijk is het de data die spreekt – en het verhaal dat deze data vertelt, is de onverbloemd eerlijke realiteit van milieuverandering

Geschreven door Tim Rademacher, Postdoctoraal Onderzoeksmedewerker, Harvard Kennedy School; Grace Field, Promovendus in Geschiedenis en Filosofie van de Wetenschap, University of Cambridge, en Kathy Steppe, Hoogleraar Toegepaste Plantecophysiologie, Ghent University. Dit artikel is opnieuw gepubliceerd van The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.