熱帯火山島は生物多様性のホットスポットであり、そのクリティカルゾーン（CZ）に関する研究は依然として不十分です。極端な気候現象（サイクロン）を伴うこのような急峻な地形環境では、監視機器の設置と維持管理が非常に困難です。熱帯火山地域にはいくつかのCZ観測所（CZO）が設置されていますが、水調節、生物多様性、そして健全な生態系の維持に不可欠な、流域規模の熱帯山地雲霧林（TMCF）を含む観測所は一つもありません。
このケーススタディでは、ERORUN-STAFOR 観測所（新たにレユニオン危機地帯観測所 (OZC-R) と命名）のデータセットを紹介します。この観測所は、フランスの CRZ : Research and Applicationネットワーク(OZCAR、www.ozcar-ri.org )内に TMCF を統合した最初の観測所です。
この共同観測所は、レユニオン島北部、リヴィエール・デ・プリュイ（降雨川）の45.0 km²（17.375 mi²）の流域に位置し、この流域にはレユニオン島で最もよく保存されている自然生息地の一つであるプレンヌ・デ・フージェールのTMCF（熱帯降雨林）が位置しています。モニタリングとデータ収集は、地元のパートナーの支援を受けて2014年に開始され、その後も継続的に機器の改良が行われました。
この観測所は、流域スケールおよびその周辺地域において、流域の上流、中流、下流をカバーする10の観測所から構成されています。これらの観測所は、連続（センサー）または定期（サンプリング）モニタリングを通じて、合計48の異なる変数を記録します。データセットは、以下の項目に関連する連続時系列変数で構成されています。
- 気象 – 降水量、気温、相対湿度、風速と風向、正味放射量、大気圧、雲水フラックス、日射量、葉の濡れ具合、土壌温度
- 水文学 – 水位と水温、流量と河川の電気伝導率（EC）
- 水文地質学 - 2つのピエゾメーターと1つの水平掘削地下水ギャラリーにおける地下水位、水温、EC、および樹冠下の土壌水分測定による測定
- 水文地球化学 – 現場パラメータと水質分析結果
定期サンプリング調査では、流域の異なる地点における降雨量、地下水、河川水の化学組成および同位体組成を提供します。このデータセットは2014年から2022年までの範囲で提供され、センサー変数の取得頻度は10分ごとから1時間ごと、サンプリング頻度は週ごとから月ごとです。
モニタリング地点は頻繁にメンテナンスされているものの、一部の地点が遠隔地にあることやサイクロンで機器が破壊されたために、いくつかのデータに欠落があります。予備的な結果では、リヴィエール・デ・プリュイ流域は年間降水量が多く（3,000 mm/y（118.11インチ）以上）、降水に対する水文学的反応が速い（流域ラグタイム約2時間）ことがわかりました。深層地下水涵養の長期的変化は、主に季節的な地下水反応を伴うサイクロン現象の発生によって引き起こされます。水化学分析の結果は、既存の水文地質学的概念モデルを裏付けており、上流で浸透した降雨の深部浸透を示唆している。プレンヌ・デ・フージェールのTMCFは高い貯水容量（コケ類の場合2,000%以上）を示しており、これが水から地下水への涵養の重要な流入となっていますが、これはまだ定量化する必要があります。この観測所は、島嶼の火山性熱帯環境におけるユニークな研究サイトで、上流/中流/下流の測定サイトを通じて CZ プロセスを研究するための 3 つの観測ウィンドウを提供します。
この高解像度データセットは、火山性熱帯流域および帯水層の応答を、事象レベルと長期レベル（すなわち地球規模変化）の両方で評価する上で貴重です。また、このデータセットは、火山島の水文地質学的概念モデルに関する知見も提供します。これには、涵養プロセスにおけるTMCFの重要な役割、極端な気候事象に対する流域の水文堆積物の応答、そして変化する気候条件下でのそれぞれの進化が含まれます。
Stratagem974は、OZC-Rの要請を受け、機器の大部分を供給するだけでなく、キャノピー外とキャノピー下のステーション間にローカルネットワークを構築し、GPRS経由でデータを伝送可能なステーションでデータを一元管理することで、データの保存と伝送の信頼性を向上させました。 研究作業の一環として、Campbell Scientific SoilVue™10は2020年11月から2022年2月までデータの検証のために利用されました。
すべてのデータセットは https://doi.org/10.5281/zenodo.7983138で入手できます。