כיצד המשמר הלאומי תומך במחקר מדעי ובביקור סביבתי

מעבר ל-Battlefield: תפקיד הגובר של המשמר הלאומי במדע ובהגנה סביבתית

כאשר רוב האמריקאים חושבים על המשמר הלאומי, תמונות של הקלה אסון, פריסות בחו"ל, או פעולות ביטחון הפנים לעתים קרובות באים בראש.אבל מתחת למשימה ידועה זו, תפקיד שקט יותר, חיוני באותה מידה: התמיכה המתמשכת של המשמר במחקר מדעי ופיקוח סביבתי.מעקב אחר זרמים רעילים לאחר תאונות תעשייתיות כדי לפרוס מעבדות ניידות במהלך אירועי השיטפון, המשמר הלאומי משמש כיום גשר קריטי בין מוכנות צבאית ובינלאומית, לבין יכולות תקשורתיות מקומיות, בין קבוצות עבודה, לבין סוכנויות עבודה חיוניות, לבין סוכנויות עבודה מקומיות, לבין סוכנויות עבודה, לבין סוכנויות עבודה מקומיות, לבין סוכנויות עבודה מקומיות, לבין סוכנויות עבודה, לבין סוכנויות עבודה, לבין סוכנויות עבודה מקומיות, תוך כדי ניהוליות, כמו גם, כמו גם, כמו גם סוכנויות עבודה מקומיות, כדי ניהוליות, כדי ניהוליות, בין סוכנויות עבודה מקומיות, בין סוכנויות עבודה, לבין סוכנויות עבודה מקומיות, בין סוכנויות עבודה, לבין סוכנויות עבודה, לבין סוכנויות עבודה מקומיות, לבין סוכנויות עבודה חיוניות, בין סוכנויות עבודה, לבין סוכנויות עבודה, לבין סוכנויות עבודה מקומיות, כדי ניהוליות, לבין סוכנויות עבודה חיוניות, כדי ניהול עצמאיות, כדי ניהול עצמאיות, כדי ניהול עצמאיות, כדי ניהול עצמאיות, כדי להגן על מנת להגן על ידי סוכנויות עבודה משותפת, כמו גם על ידי סוכנויות עבודה משותפת, כמו גם על ידי סוכנויות

הערך של המשמר בפעילות מדעית נובע מהמבנה הארגוני הייחודי שלו.עם יחידות שהוצבו בכל 50 המדינות, שלושה שטחים, ומחוז קולומביה, המשמר מציע כוח מבוזר ארצית, מהיר, שניתן לפרוס אותו שיכול להגיע לאזורים מרוחקים או חשופים כאשר קבוצות אזרחיות לא יכולות. טביעת רגל גיאוגרפית זו, בשילוב עם ציוד מיוחד ומומחיות טכנית, מאפשר למשמר לתמוך במשימות מחקר ובקרה כי אחרת יהיה בלתי אפשרי או בלתי אפשרי עבור סוכנויות אזרחיות בלבד.

התשתית המדעית של המשמר הלאומי

אחת התרומות המשמעותיות ביותר של המשמר למחקר מדעי היא ההשקעה שלה ביכולות מעבדה ניתנות להובלת, ציוד זיהוי מיוחד וצוות ייעודי שהוכשרו ב- sampling and Analysis. נכסים אלה, שנרכשה במקור עבור הגנה כימית, ביולוגית, רדיולוגית וגרעין (CBRN), הוחזרו או דו-משימה כפולה לתמיכה במשימות ניטור סביבתיות ברחבי המדינה.

מעבדות ניידות ומערכות שדה

ארגונים רבים של משמר המדינה לשמור על פלטפורמות מעבדה ניידים שניתן להניע, לטוס או לשלוח כמעט כל מיקום בתוך שעות. יחידות המכילות את עצמם מצוידות עם כרומוזוממות גז, ספקטרום המוני, מנתחים כימיים ומערכות ביולוגיות המסוגלות לזהות contaminants באוויר, מים, דגימות אדמה פדרליות. במהלך 2010 שמן Horizon, למשל, משמר לאומי של לואיזיאנה תמיכה מעבדות דגימת הסביבה לאורך צוותי החוף, לספק צוותי נתונים אמיתיים.

צי המעבדה הנייד של המשמר כולל גם כלי רכב מבוססי קרקע ומערכות מקוטבות המיועדות לשילוב מהיר בפעילות שדה.פלטפורמות אלה מוקשות לסביבות האוסטה, ומאפשרות להם לפעול בחום קיצוני, קר או מסוכן תנאים שבהם מעבדות אזרחיות לא יכולות להקים אחיזה.שדרוגים אחרונים הוסיפו יכולות טלמטריות מרוחקות, המאפשרות למדענים באוניברסיטאות או סוכנויות פדרליות לגשת לנתונים ולזדורי וידאו ממאות מרכזי פיקוד.

בנוסף למעבדות ניידות, יחידות משמר יש גישה למערכות מטוסים בלתי מאוישות (רומנים) מצוידות במצלמות הדמיה רב-ספקטרוםיות ותרמיות תרמיות.פלטפורמות אוויריות אלה תומךות בערכת בריאות צמחייה, סקרי אוכלוסייה של חיות בר וזיהוי מקור זיהום באזורים שקשה או מסוכנים לגשת ברגל.The FLT:0 ân Guard BureauFLT:1 קידם באופן פעיל את השימוש של מזל"טים סביבתיים למעקב, זיהוי כפול של מערכות הפעלה צבאיות ומיומנות עבור פעילויות אלה.

ציוד מיוחד ורשתות חיישן

מעבר למעבדות ניידות, המשמר פועל רשת הולכת וגוברת של חיישנים סביבתיים המסוגלים לפקח רציף על אזורים גיאוגרפיים רחבים.חיישנים מבוססי קרקע לעקוב אחר פרמטרים איכותיים אוויריים כולל חומר חלקיקים, אוזון, חנקן, דו חמצני ותחנות ניטור מים, פרוסים בשותפות עם סקר הגיאולוגי של ארה"ב (GS) וסוכנויות סביבתיות, מדד pH, נוקשות, חמצן, ונוכחות של מתכות כבדות או ריצה חקלאית.

רבים מהחיישנים האלה מעבירים נתונים באמצעות רשתות לוויין או סלולריות, ומאפשרים לאנשי המשמר לשמור על מודעות המצבית מרחוק.כאשר מקרי קריאה בלתי שגרתיים מזוהים, צוותי שדה יכולים להיות נשלחים לאישור הדגימה וניתוח. גישה היברידית זו, המשלבת מעקב מתמשך עם תגובה ממוקדת, משקף את הרעיון הצבאי של מעקב מתמשך הוכח יעיל מאוד עבור יישומים סביבתיים.

המין האנושי: מומחיות ואימון

היכולות המדעיות של המשמר הלאומיות יהיו בלתי אפשריות ללא הגברים והנשים המשרתים בשורותיה.בניגוד ליחידות צבאיות אקטיביות, המשמר מורכב בעיקר מחיילים אזרחיים וחיל האוויר אשר מביאים מומחיות אזרחית במדע, הנדסה, בריאות הציבור וניהול סביבתי לתפקידים הצבאיים שלהם. - תואר שני-מקצועיות זה הוא אחד מחוזקות המשמר הגדולות ביותר במשימות תמיכה מדעית.

מדענים במדים

אנשי המשמר רבים מחזיקים בדרגות מתקדמות בביולוגיה, כימיה, גיאולוגיה, מדע סביבתי, אפידמיולוגיה או בריאות הציבור.בקריירות האזרחיות שלהם, הם עובדים עבור אוניברסיטאות, סוכנויות פדרליות, מעבדות פרטיות או חברות ייעוץ סביבתיות.כאשר מופעלים למשימה מדעית, אנשים אלה מביאים את הכישורים המקצועיים שלהם ואת הידע המוסדי ישירות לתוך התחום, לעתים קרובות עובדים לצד עמיתיהם האזרחיים מאותה קהילות מקומיות.

המשמר גם שומר על יחידות ייעודיות עם משימות מדעיות וטכניות ספציפיות.הצבא האמריקני הלאומי של משמרות לאומי של Mass Destruction-Civil Support Teams (WMD-CSTs), למשל, הם יחידות משמר לאומי במשרה מלאה שהוכשרו לזהות ולהעריך ולהעריך את הסיכונים הכימיים, הביולוגיים והרדיולוגיים.צוותים הללו הופעלו כדי לתמוך בהערכות סביבתיות לאחר תאונות תעשייתיות, שפכות, משוואות כימיות וטבעיות, ואסונות טבע בחשיפה לניסויים סביבתיים ומתרגמים ישירות למחקרים ולניתוחים.

Cross-Training with Federal Agencies

אנשי הצוות המדעי של המשמר מתאמנים באופן קבוע לצד שותפים מה-FLT:0.U.S. Environmental Protection Agency (EPA)FLT:1, USGS, National Oceanic and Aאטמוספירה Administration (NOAA), ומחלקות סביבתיות ממשלתיות. התרגילים המשותפים הללו מכסים פרוטוקולים מדגימים, שרשראות של הליכים ממוקדים, תקני ניהול נתונים, ופרוטוקולים לבריאות ובטיחות לעבודה מזוהמים בסביבות כוחיות יכול להשתלב באופן מינימלית.

במדינות רבות, חברי המשמר משתתפים בתרגילי ניטור סביבתיים שנתיים המדמים תרחישים של זיהום בעולם האמיתי. התרגילים האלה בודקים את יכולתו של המשמר לפרוס מעבדות ניידות, לקבוע קישורים תקשורת עם מדענים פדרליים, לאסוף ולנתח דגימות תחת לחץ זמן, ולהעביר ממצאים למקבלי ההחלטות.שיעורים של אירועים אלה משולבים בהליכים מעודכנים ורכישות ציוד.

פיקוח סביבתי על המדינה

משימת ניטור הסביבה של המשמר הלאומי כוללת איכות אוויר, איכות מים, זיהום אדמה, בריאות חיות בר והערכה אקולוגית. פעולות אלה מתרחשות בטווח רחב של הגדרות, ממסדרונות תעשייתיים עירוניים לאזורי המדבר מרוחקים, ומופעלות הן על ידי מקרי חירום פתאומיים והן על ידי צרכי מחקר מתמשכים.

פיקוח על איכות האוויר במהלך שריפות ותקריות תעשייתיות

עונת Wildfire, המשתרעת כעת יותר ויותר ויותר ברחבי ארצות הברית המערבית, הפכה לנהג מרכזי של פעולות סביבתיות משמרות.כאשר שריפות פרא שמיכה קהילות עם עשן, משמר מעבדות סלולריות מתפשטות כדי לפקח על החומר המפוחד (PM2.5), פחמן חד-חמצני, תרכובות אורגניות תנודתיות, ומזהמים אוויריים מסוכנים אחרים.

מעבר לשריפות, צוותי ניטור אוויר של משמר הגיבו לשריפות תעשייתיות, לזרמים כימיים ולזיקוק לתאונות.ב-2019 בעקבות שריפה כימית גדולה בטקסס, צוותי ניטור אוויר של משמר המדינה בטקסס הקימו תחנות דגימה סביב האירוע כדי לעקוב אחר תנועת הצנרת הרעילות ולהבטיח את בטיחותם של תושבים סמוכים.

המשמר גם מרחיב את יכולתו להערכה איכותית בתוך אוויר, במיוחד בבניינים ציבוריים כגון בתי ספר, בתי משפט ומקלטי חירום.שימוש בכלי רכב ניידים, צוותי המשמר יכולים להעריך במהירות את יעילות האוורור ולזהות מקורות של זיהום מקורה, לתרום לסביבות בריאות לקהילות ולמשמר כאחד.

הערכת איכות המים לאחר המבולים והוריקנים

מבול, בין אם מהוריקן, גלי הסערה, או הנהר מעל גדות, מציב איומים מיידיים לאיכות המים.ממים מבולים מודבקים יכולים לשאת ביוב, כימיקלים חקלאיים, מתכות כבדות, ומזהמים תעשייתיים לבתים, אספקה למים ושתי מערכות אקולוגיות רגישות.המשמר הלאומי ממלא תפקיד מרכזי באפיון סכנות אלה ולתמוך בהחלמה בטוחה.

צוותי ניטור מים משמרים אוספים דגימות מים על פני השטח, בארות פרטיות ומערכות מים עירוניים כדי לבדוק זיהום חיידקי (חיידקים מזהמים, FLT:0E. coliveFLT:1), מזהמים כימיים ופרמטרים פיזיים כגון זעזוע ו pH. בעקבות הוריקן קתרינה, משמר לואיזיאנה מעובד אלפי דגימות מים כדי להנחות החלטות על בטיחות מים ומבול מים דומים.

המשמר תרם גם למחקר איכות מים ארוך טווח באזורים הצפות.מחקרים משותפים עם USGS השתמשו בנתונים של משמר-המושבה שהוקצבו למודל תחבורה מלוכדת במערכות הנהר ולזהות מגמות באיכות המים על פני עונות מרובות.מחקר זה מודיע על ניהול הצפה, שיטות חקלאיות, תכנון תשתיות.

הערכה והערכה

אדמה וחילוץ מציגים סכנות סביבתיות מתמשך, במיוחד באזורים עם מורשת של פעילות תעשייתית או הכשרה צבאית.המומחיות של המשמר הלאומי במזימות אדמה וניתוח תומך הן בפרויקטים של תיווך סביבתי והן ניטור בסיס לתכנון השימוש הקרקע.

יחידות משמר עזרו לסוכנויות הסביבתיות של EPA והמדינה עם דגימת אדמה באתרי Superfund, חומים, והמתקנים הצבאיים לשעבר שלהם.יכולות הניידות שלהם לאפשר דגימה להמשיך על צירי זמן מואצים, צמצום הזמן בין זיהוי אתר ופעולה נקייה.בנוסף, המשמר תומך ניטור של סידמנט בנהרות, אגמים ואזורי חוף, עוזר לעקוב אחר התנועה של contamin כגון PCB, חומרי הדברה דרך מערכת אקולוגית.

במדינות מסוימות, המשמר שותף עם שירותי הרחבה חקלאיים לפקח על הפרמטרים הבריאות הקרקע על אדמות, כולל רמות תזונתיות, תוכן חומר אורגני וקומפקטיות. נתונים אלה תומכים פרקטיקות חקלאיות ברות קיימא ומסייעים לזהות אזורים שבהם אמצעי שימור יכולים להפחית את המעבר לתוך נתיבי מים.

שיתוף פעולה עם מוסדות מחקר וסוכנויות פדרליות

הפעילות המדעית של המשמר אינה מתרחשת בבידוד משימות מוצלחות תלויות בשיתוף פעולה מעמיק וממושך עם מוסדות המחקר המובילים של האומה וסוכנויות המדע הפדרליות. שותפויות אלה משלבות את יכולות התפעוליות של המשמר עם עומק אנליטי ופרספקטיבה ארוכת טווח של מדע אקדמי וממשל.

שותפות אוניברסיטת

משמרות המדינה רבות הקימו הסכמים רשמיים עם אוניברסיטאות במדינותיהם כדי לתמוך בפרויקטים משותפים, הזדמנויות הכשרה לסטודנטים ופיתוח טכנולוגי. שותפויות אלה מאפשרות למדענים באוניברסיטה לגשת ליכולות שדה המשמר, בעוד אנשי המשמר נהנים מחשיפה לשיטות המדעיות האחרונות וטכניקות אנליטיות.

באוניברסיטת אלסקה פיירבנקס, לדוגמה, חוקרים משתפים פעולה עם המשמר הלאומי של אלסקה על פרויקטים ניטור סביבתי באזורים הארקטיים והבינוניים.משמר מטוסים מספקים תחבורה לאתרים מרוחקים בשטח, ואנשי המשמר מסייעים עם פיזור לוגיסטי בשטח מאתגר ומזג אוויר זה השותפות אפשרה מחקר על permafrost thaw, שחיקה החוף, דפוסי חיות בר, והשפעות של שינוי האקלים על נופים של אלסקה.

אוניברסיטאות אחרות פיתחו תוכניות הכשרה משותפות המאשרות את חברי המשמר בשיטות דגימה סביבתית, ניהול נתונים ופרוטוקולים אבטחת איכות. תוכניות אלה ליצור צינור של אנשי צוות מאומן שיכולים לתרום באופן מיידי למשימות מדעיות תוך בניית מיומנויות להעברת קריירה סביבתית אזרחית לאחר שירות המשמר שלהם.

שיתוף נתונים ותיאום

הנתונים שנאספו על ידי המשמר במהלך משימות סביבתיות משותפים באופן שגרתי עם סוכנויות פדרליות כגון EPA, USGS, NOAA, ו- US Forest Service. אינטגרציה זו מבטיחה כי מידע משומר-המשמר תורם למאגרי מידע מדעיים רחבים יותר ומודיע הערכות סביבתיות לאומיות.המשמר משתתף גם בפלטפורמות שיתוף מידע פדרליות, כולל יישום ניהול סביבתי (ERMA) ומערכת המידע הלאומית (NWIS).

במהלך אירועים גדולים, תפקידו של המשמר באיסוף נתונים והעברה הופך חשוב במיוחד.כאשר רשתות תקשורת ניזוקות על ידי אסונות, מערכות תקשורת לווייניות משמרות מבטיחות שהנתונים הסביבתיים ימשיכו לזרום מצוותי שדה למרכזי פיקוד ומדענים פדרליים.

חינוך ומעורבות קהילתית

המחויבות של המשמר הלאומי למדע מרחיבה מעבר למשימות התפעוליות בחינוך ובמגזר הקהילתי.באמצעות תוכניות בית הספר, אירועים ציבוריים ויוזמות לפיתוח נוער, המשמר מקדם אוריינות סביבתיים ומעודד את הדור הבא של מדענים ועורכי דין סביבתיים.

חינוך ותוכניות נוער

אנשי המשמר מבקרים בקביעות בבתי ספר כדי להציג את הקריירה ניטור סביבתי, מדע התגובה חירום, ואת החשיבות של הגנה על משאבי טבע.מצגות אלה כוללות לעתים קרובות הפגנות ידיים על ציוד דגימה, טכנולוגיית חיישן, ותוכנה ניתוח נתונים.המעורבות של המשמר בחינוך STEM היא השפעה במיוחד בקהילות כפריות ומוחזקות שבהן תלמידים עשויים להיות בעלי חשיפה מוגבלת לקריירה מדעית.

המשמר הלאומי תומך גם תוכניות לפיתוח נוער כגון האקדמיה הצעירה ChalleNGe, המשלב מודולים במדעי הסביבה לתוך תוכנית הלימודים שלה.סטודנטים ללמוד על איכות מים בדיקות, ניטור אוויר ובריאות המערכת האקולוגית, צובר מיומנויות מעשיות תוך פיתוח תחושה של אחריות סביבתית. חלק מהתוכניות של נוער ChalleNGe כוללים נסיעות שדה כדי לשמור על אתרי ניטור סביבתיים, נותן לתלמידים ניסיון ישיר עם עבודת שדה מדעית.

טכנולוגיות מדע קהילתי ואזרחיות

במדינות רבות, המשמר שותף עם ארגוני מדע הקהילה להרחיב את טווח המעקב הסביבתי.אנשי המשמר מאמנים מתנדבים בטכניקות דגימה בסיסיות, ולאחר מכן משלבים נתונים שנאספו על ידי אזרחים לרשתות ניטור רחבות יותר. גישה זו מגבירה את הכיסוי הגיאוגרפי והמעורבות הקהילתית תוך מתן שליטה איכותית באמצעות פיקוח מקצועי.

שותפויות אלה היו יעילות במיוחד במעקב אחר מינים פולשניים, ניטור איכות המים בשמיכות מים קהילתיות, ומעדיפה שינויים באוכלוסיות חיות בר מקומיות.מעורבותו של המשמר מעניקה אמינות לנתונים שננקטו על ידי אזרחים ומבטיחה כי מאמצי ניטור קהילתיים מתאימים לסטנדרטים מקצועיים למחקר ולציות רגולטוריות.

משימות וכיוונים עתידיים

ככל שהאתגרים הסביבתיים מתפתחים, המשמר הלאומי מאמת את יכולותיו המדעיות כדי לענות על דרישות חדשות.שינוי האקלים, המתעוררים, והצורך באינטליגנציה סביבתית בזמן אמת מניע חדשנות במדעי המשמר והטכנולוגיה.

שינוי האקלים וגמישות

שינויי האקלים מגבירים את תדירות וחומרת סיכונים סביבתיים רבים שהמשמר כבר מטפל, כולל שריפות פרא, שיטפונות, גלי חום וסערות חוף.המשמר מגיב על ידי השקעה במערכות ניטור שתוכננו במיוחד לעקוב אחר משתנים הקשורים לאקלים, כגון עליית רמת הים, permafrost thaw, בצורת, ושינויים אקולוגית.

כמה משמרות המדינה משתתפים בתוכניות פיילוט כדי להעריך את הפגיעות של מתקנים צבאיים להשפעות האקלים, כולל שיטפונות, חום קיצוני ושריפות פרועות.יכולות ניטור סביבתיות שפותחו עבור הערכות אלה יש יישומים ישירים להגנה על תשתיות אזרחיות ותכנון עמידות קהילתית.

מפתחת: PFAS ו- Microplastics

המשמר נקרא יותר ויותר לתמוך במחקר על contaminants, במיוחד חומרים per- ופוליפלואלקלל (PFAS) ומיקרופלסטים.מזהמים אלה מהווים אתגרים אנליטיים מורכבים ודורשים טכניקות דגימה מיוחדות וניתוח. מעבדות שמירה על מובייל משודרגות עם כלי המסוגל לזהות PFAS בריכוזים נמוכים, ומשמר מקבלים הכשרה על פרוטוקולים מתאימים לצמצום הפחתת התפוצה.

שותפויות מחקר עם USGS ו-EPA חוקרות את ההפצה והגורל של PFAS במי קרקעי, מים על פני השטח וקרקע באזורים שונים. Guard-colted דגימות מאתרי הדרכה צבאיים, שדות תעופה ואזורים תעשייתיים תורמים לתמונה לאומית של זיהום PFAS וקביעת אסטרטגיות ניתוקציה.

שילוב של בינה מלאכותית ו-Time Analytics

המשמר חוקר את השימוש באינטליגנציה מלאכותית ולמידה של מכונה כדי לשפר את המהירות והדיוק של ניתוח נתונים סביבתי.מערכות בינה מלאכותית יכולות לעבד נתונים מרוחקים של חיישן, לזהות אנומליות, ולהעדיף דגימות לניתוח אנושי, צמצום הזמן בין גילוי והתערבות. פרויקטים של טייסים בודקים סיווג מבוסס AI של חלקיקים באוויר באמצעות נתונים ספקטרליים ממשמר, עם תוצאות מבטיחות לשיפור תחזית איכות האוויר במהלך אירועים פרועים.

פלטפורמות ניתוח בזמן אמת מפותחות גם כדי לשלב נתוני חיישן שמירה עם מערכות בריאות הציבור וניהול סביבתי.פלטפורמות אלה נועדו לספק מקבלי החלטות עם מידע מעשי בתוך דקות של איסוף דגימות, שיפור דרמטי על פני זמני מעבדה מסורתיים.

מסקנה

תפקידו של המשמר הלאומי במחקר מדעי ופיקוח סביבתי גדל ממשימה משנית לפוטנציאל מבצעי ראשוני, המונעת על ידי הצורך הגובר של האומה באינטליגנציה סביבתית מהירה ואמינה.עם מעבדותיה הניידות, אנשי מקצוע, שותפויות בין-תחומיות ותוכניות מעורבות קהילתית, המשמר תופס חלל ייחודי בצומת של מוכנות צבאית והגנת הסביבה.

בין אם תומכים חוקרים באוניברסיטה הלומדים מערכות אקולוגיות הארקטיות, מגיבים לשרידים כימיים לצד מדעני EPA, או ניטור איכות האוויר במהלך שריפות יער קטסטרופליות, המשמר מביא משמעת, מיומנות טכנית, ומחויבות בלתי מתפשרת להצלחה המשימה.כפי שהאתגרים הסביבתיים יוגברו בשנים שלפני כן, התרומות המדעיות של המשמר יהפכו רק חיוניות יותר לחוסמת האומה ולבריאותה של הפלנטה שלנו.

עבור חוקרים, קובעי מדיניות וקהילות המבקשים שותפים במדעי הסביבה, המשמר הלאומי עומד לא רק כמגן של האומה, אלא גם כמגן המורשת הטבעית שלה.