Нужно новое поколение экологических моделей для защиты биоразнообразия

Защита животных, экосистем и биоразнообразия — одна из главных современных задач. Из-за значительного влияния изменения климата и трансформаций в обществе (например, жилищного строительства и урбанизации) защита экосистем становится всё сложнее.

Одна из самых трудных проблем для исследователей и природоохранных организаций — полное понимание того, как элементы хрупкой экосистемы реагируют на глобальные и локальные изменения.

В статье, опубликованной в Global Change Biology, доктор Элис Джонстон, преподаватель наук об экологических данных, утверждает, что исследованиям экосистем и биоразнообразия нужны серьёзные изменения. Необходимо разрабатывать модели, которые можно широко применять в экологических исследованиях, а не фокусироваться только на конкретных проблемах и вопросах.

"Для поддержания и восстановления экологической устойчивости перед лицом изменений, вызванных деятельностью человека, необходимы продуманные политика и практика землепользования. Модели всё чаще используются для поддержки экологических решений, давая понимание возможных последствий этих политик и практик до их внедрения", — говорит доктор Джонстон.

Но поскольку большинство экологических моделей создаются для конкретных целей, сложно построить широкую информационную базу для прогнозирования реакции сложных экологических систем на множество практик управления в разных ландшафтах.

Необходимы экологические модели, разработанные совместно для учёта множества масштабов. Такой подход объединит различные области экологии для выявления организующих принципов биоразнообразия и создания доказательной базы для защиты экосистем от взаимосвязанных экологических проблем.

Доктор Джонстон предлагает использовать уже достигнутый прогресс в экологическом моделировании, чтобы систематически проверять прогностическую силу и вычислительные затраты существующих масштабно-специфичных моделей на разных масштабах. Затем методы на основе ИИ, подобные используемым в прогнозировании изменения климата, смогут экстраполировать прогнозы биоразнообразия от локальных к глобальным экологическим проблемам.

Подобные достижения в экологическом моделировании актуальны для нескольких текущих проектов в Университете Крэнфилда, включая Defragmenting the fragmented urban landscape (DEFRAG) и Restoring Resilient Ecosystems (RestREco). Оба проекта используют многомерный и многоуровневый подход к пониманию того, как различные экосистемы (городские, луговые, лесные) реагируют на нарушения и поддерживают критически важные услуги, такие как качество воздуха и регулирование водного режима.