對David Thomas而言,去廚房泡杯咖啡,就像一趟回憶之旅。在他位於芬蘭赫爾ских大學的辦公室裡,環顧四周的湯匙、鍋子和儲藏室裡的食品,讓他回想起在冰上度過的時光,當時他必須穿著多層衣物才能在零下40°C的低溫下生存。這是因為,當這些廚房裡的常用品沒有被用於它們的本職工作時,Thomas會將它們帶到野外考察,作為他野外裝備的重要組成部分。

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Thomas研究水生系統的生物地球化學,包括微藻和細菌在海冰碳循環中的作用。為了進行研究,他和他的團隊收集冰芯和位於個別冰晶之間的鹽水樣本。這些鹽水會聚集在採樣孔的底部,大約半公尺深處,並且難以取出。孔洞太深無法伸手進去,而當團隊嘗試使用注射器時,它們在極度寒冷的環境中堵塞並損壞。

「我們多年來發現,一根帶有長柄的湯勺是理想的工具,」Thomas說,並補充說,一旦收集到鹽水,另一個廚房工具——濾網——可以幫助去除殘留的冰晶,否則這些冰晶會稀釋樣本。「當然,你可以買到非常專業的篩網,但我在廚房裡的那個就非常完美,因為它堅固、便宜且易於消毒。」

在一個似乎每個過程都有專門的科學「單功能工具」的時代,回歸基本、重新利用甚至開發簡單的工具,能帶來一種自由感。憑藉一點創意,科學家們正在建造令人驚訝的堅固工具包,以協助從顯微鏡學到海洋學等領域的任務。他們的經驗凸顯了研究DIY愛好者長期以來所理解的:引人入勝的科學不一定需要最複雜的設備,或最昂貴的設備。

Thomas在極地系統的研究是一個極端的例子,但事實是,野外工作需要一定程度的臨場應變能力,尤其是在偏遠地區、支援有限的情況下。「當東西壞了,你通常必須利用手邊現有的東西來應付,」Thomas說。「良好的野外科學家必須具備即興發揮的精神。」

因此,野外研究人員經常攜帶必需品,例如成捆的束線帶和捲筒的管道膠帶,以便進行即時修復。但除了這些通用物品之外,一些研究人員還開發或採用了適合其工作特定需求的常見、低技術解決方案。

威斯康辛大學麥迪遜分校的生態學家Kristina Young,研究乾旱生態系統的土壤,這些生態系統佔地球陸地面積的40%(不包括南極洲)。由於植被稀疏,無法有效阻擋風和水的流動,這些地區的微地形——也就是地表的凹凸程度——可能是影響沙塵沉降、種子萌發和侵蝕等過程的重要因素。Young表示,她在工作中曾使用過一些看似奇怪的工具,包括BB槍和一條珠寶鏈。朝地面發射彈丸有助於她評估土壤對風蝕的敏感性,而將鏈條懸掛在地表並測量其長度,則可以估計土壤的粗糙度。「這些估計相當粗略,」Young承認,「但它們仍然能告訴我們關於生態系統的驚人資訊。」

現代工具,如無人機,可以進行相同的測量,有時精度更高,但鏈條便宜得多,也更容易攜帶。Young表示,在許多國家,獲得飛行無人機的許可證通常很困難,甚至不可能。而且,如果合作者無法取得相同的工具,無人機可能會使研究的可重複性變得複雜。Young是國際項目CrustNet的一部分,該項目研究人員使用共享的協議來研究乾旱地區,而鏈條測量法是該項目得以擴展的幾種簡單指標之一。

「我們能夠發起一項全球合作,純粹是基於大多數人都能取得並快速學會使用的工具來制定協議,」Young說,並補充道:「我們很想深入研究每一個地點,但現實是,我們必須務實地考慮什麼是可行的。對於這個項目來說,珠寶鏈是適合這項工作的工具。」

David Thomas在北極使用帶有長柄的湯勺採集鹽水樣本。圖片來源:David N. Thomas

可及性和可重複性也是Sasa Iskrić在斯洛維尼亞盧布爾雅那的非營利風箏組織KAP Jasa工作的一部分基礎。該組織並不專注於科學,但Iskrić表示,他們有時會協助研究項目,例如對一個新發現的羅馬別墅進行航空測繪,拍攝中世紀農業遺蹟的影像,以及評估盧布爾雅尼察河的水污染情況。

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該組織用於這些研究的最常見的風箏是rokakku dako,一種日式六邊形結構。這種大型風箏高約1.8公尺,寬1.5公尺,可以攜帶超過一公斤的重量,Iskrić預測人們會將麥克風、氣象設備甚至蓋革計數器送上高空,以協助回答研究問題。

Iskrić表示,與無人機相比,風箏有幾個優勢。「風箏可以滯空數小時,而簡單的無人機只能飛行半小時,電池就會耗盡,」他說,並補充說,一旦開始增加重量,這個問題就會大大加劇。「而且,在城市地區、國家公園或歷史遺跡或考古遺址上空,是不能飛行[無人機]的。但是,風箏幾乎可以在任何地方飛行。」