Tại một khu vực khuất sau hậu trường của The Morton Arboretum, có một khu đất trồng những cây sồi bur nhỏ, hầu hết chúng thấp hơn chiều cao của một người. Những cây nhỏ này có một mục đích lớn: giúp các nhà khoa học tìm hiểu xem sự biến đổi gen của cây sồi ảnh hưởng như thế nào đến khả năng thích ứng của chúng với các điều kiện khác nhau, chẳng hạn như biến đổi khí hậu.
Gần đó, các loài thực vật bao gồm cả cây lá lớn prairie dock và bee balm hoa tím mọc giữa vô số cỏ bản địa trong các ô vuông có vẻ đều đặn một cách kỳ lạ. Đây không phải là một khu phục hồi, như Schulenberg Prairie của Arboretum. Đó là một thí nghiệm Scientists A Carefully Controlled để giúp các nhà khoa học hiểu cách các mối quan hệ di truyền của thực vật thảo nguyên ảnh hưởng đến cách chúng lan rộng và sống cùng nhau, và cách chúng ảnh hưởng đến các vi sinh vật sống trong đất.
Đi bộ một đoạn ngắn, những cây sồi và hickory cao từ 15 đến 20 feet được trồng thành hàng đều đặn như một cánh đồng ngô. Chúng đang được trồng để thử nghiệm các cách cải thiện kỹ thuật chăm sóc cây.
Đây là Ware Field, nơi tọa lạc các khu nghiên cứu hậu trường của Arboretum, nơi cây trồng được trồng để trả lời các câu hỏi khoa học quan trọng đối với tương lai của cây cối và con người. Đi xuống một con đường đất quanh co — cách xa các bộ sưu tập cây trang trọng, các không gian tổ chức sự kiện vui vẻ, những khu vườn được chăm sóc tỉ mỉ và những con đường mòn trong rừng thu hút hàng triệu du khách đến Arboretum mỗi năm — Ware Field là một nơi dành cho những điều chi tiết và tỉ mỉ. Nó cung cấp cho các nhà khoa học một phòng thí nghiệm ngoài trời cho các thí nghiệm sống có thể kéo dài hàng năm hoặc hàng thập kỷ.
Ware Field, một khu vực không mở cửa cho công chúng của Arboretum, cung cấp cho các nhà nghiên cứu một nguồn cung cấp cây mà họ có thể sử dụng để điều tra cách cây phát triển và suy tàn, và những kỹ thuật nào hoạt động tốt nhất để chăm sóc chúng.
“Một phần làm cho Arboretum trở thành một nhà lãnh đạo trong nghiên cứu về cây là chúng tôi có cơ sở này, nơi chúng tôi có thể đầu tư không gian và thời gian để theo dõi cách cây cối và các loài thực vật khác phản ứng trong thời gian dài,” Meghan Midgley, giám đốc của Trung tâm Khoa học Cây xanh của Arboretum cho biết.
Cây cối phát triển chậm và thường sống lâu hơn con người, điều này khiến chúng khó sử dụng cho các thí nghiệm khi hầu hết các nghiên cứu khoa học được tài trợ bởi các khoản tài trợ chỉ kéo dài trong vài năm. Arboretum, một tổ chức phi lợi nhuận được tài trợ tư nhân có tuổi đời hàng thế kỷ, là một trong số ít các tổ chức có thể trồng hàng chục cây trong nhiều thập kỷ để phục vụ khoa học.
“Nó cho chúng tôi một thời gian dài hơn nhiều, vì vậy chúng tôi có thể đặt ra những câu hỏi mà nhiều nhà khoa học không thể đặt ra,” bà nói.
Ware Field được đặt theo tên của cố Tiến sĩ George Ware, giám đốc nghiên cứu đầu tiên của Arboretum. Ông được biết đến rộng rãi nhờ công trình của mình trong những năm 1970 và 1980 để tìm và giới thiệu những cây du có thể chống lại bệnh chết cây du Hà Lan. Hàng ngàn cây du kháng bệnh thuộc năm giống được phát triển thông qua nghiên cứu của ông hiện đang mọc trên các đường phố của Chicago và các thành phố khác.
Giống như Ware, các nhà khoa học ngày nay nghiên cứu cây cối trên khắp Arboretum, nơi các bộ sưu tập và khu vực tự nhiên cung cấp cho họ một loạt các cây được ghi chép đầy đủ về các loài từ khắp nơi trên thế giới. Các nhà nghiên cứu sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhau để khám phá các câu hỏi về cách cây phát triển, cả trên mặt đất và dưới lòng đất, cách chúng phù hợp với hệ sinh thái của chúng cùng với các sinh vật khác và cách chúng phản ứng với những thay đổi trong môi trường của chúng. Mặc dù các công cụ của họ đôi khi có thể được nhìn thấy từ các con đường mòn, nhưng họ cẩn thận tôn trọng và bảo vệ những cây có giá trị.
Tại Ware Field, nơi không mở cửa cho công chúng, các nhà khoa học có quyền kiểm soát nhiều hơn đối với cách họ trồng và sử dụng cây. Ví dụ, để nghiên cứu những ảnh hưởng lâu dài của các kỹ thuật cắt tỉa khác nhau, các nhà nghiên cứu cần thử chúng trên cây sống và sau đó theo dõi cây trong nhiều năm để xem nó tạo ra sự khác biệt gì. Để tìm hiểu cần bao nhiêu lực từ gió bão hoặc băng tuyết nặng để làm gãy cành cây, họ cần phải bẻ cành của cây thật. Midgley nói: “Việc tìm kiếm nguồn cung cấp cây để bạn có thể thử nghiệm là rất khó”.
Ware Field có một lợi thế hiếm có khác: Một người làm vườn nghiên cứu tận tâm để chăm sóc cây cối.
Công việc của Jon Steele khác với công việc của những người làm vườn làm cho Grand Garden hoặc Arbor Court của Arboretum trở nên xinh đẹp cho du khách bằng cách trồng hoa và cắt tỉa cây bụi.
“Trong một thí nghiệm, chúng tôi muốn đảm bảo rằng mọi thứ đều không đổi giữa các cây ngoại trừ biến chúng tôi đang nghiên cứu,” Steele nói. Ví dụ, trong một nghiên cứu kiểm tra xem một sản phẩm thải từ việc trồng nấm có thể hữu ích như một chất cải tạo đất cho cây đô thị hay không, anh ta phải đảm bảo rằng tất cả các yếu tố khác, chẳng hạn như nước và lớp phủ, đều được giữ nguyên giữa các cây có đất được cải tạo và các cây đối chứng không được xử lý.
Khu đất trồng cây sồi non gần đó cũng là một thí nghiệm scientists a carefully controlled mà Steele và nhân viên nghiên cứu phải cẩn thận chăm sóc để kiểm soát các biến số. Với các khu trồng tương tự ở Oklahoma và Minnesota, nó là một phần của khu vườn chung, trong đó cùng một loài cây, được thu thập từ tự nhiên, được trồng trong các môi trường khác nhau và sự phát triển của chúng được theo dõi theo thời gian để xem nó thay đổi như thế nào theo các điều kiện. Các thí nghiệm vườn chung như vậy, cùng với phân tích di truyền, có thể tiết lộ mức độ thích nghi của các loài thực vật với những thách thức như biến đổi khí hậu.
Steele cũng trồng và chăm sóc cây con và cây non cho các nhà khoa học nghiên cứu khả năng kháng bệnh, đa dạng di truyền và các chủ đề khác trong nhà kính của Trung tâm Khoa học Cây xanh.
Cây cối của Ware Field không chỉ dành cho các nhà khoa học ngày nay. Midgley nói: “Chúng tôi đang trồng cây bây giờ để 30 năm nữa, ai đó khác có thể đến và sử dụng chúng để đặt ra những câu hỏi sáng tạo về các hoạt động trồng cây”. Cải thiện các hoạt động đó sẽ giúp cộng đồng khỏe mạnh hơn và kiên cường hơn bằng cách duy trì cây cối của họ. Những cây được chăm sóc để sống lâu có thể giúp cộng đồng sử dụng ít năng lượng hơn, quản lý mưa từ các cơn bão để giảm lũ lụt, lưu trữ carbon, che bóng mát cho đường phố và cung cấp một môi trường lành mạnh hơn cho con người.
Steele sử dụng kiến thức, kỹ năng và kinh nghiệm của mình để đóng góp vào chương trình nghiên cứu của Arboretum và biến Ware Field trở thành một nguồn lực lớn hơn nữa để cải thiện kiến thức và chăm sóc cây cối. Ông nói: “Đây là một tổ chức thực sự quan tâm đến nghiên cứu và thực hiện nó một cách tốt nhất. “Có rất nhiều tham vọng trong khoa học được thực hành ở đây”.
