Макросистемная экология: новый подход к изучению окружающей среды

Большие данные (big data) меняют экологию, что привело к созданию принципиально новой области — макросистемной экологии.

Экологам теперь недостаточно изучать одну или несколько экосистем. Для решения современных проблем, таких как изменение климата, освоение земель и инвазивные виды, требуется исследовать множество экосистем, используя огромные массивы данных, поскольку эти проблемы существуют на гораздо более крупных пространственных масштабах.

Чтобы определить это новое направление, Патрисия Соранонно из Университета штата Мичиган и Дэйв Шимел из Лаборатории реактивного движения Калифорнийского технологического института выступили соредакторами специального выпуска журнала Frontiers in Ecology and the Environment (Экологического общества Америки). В выпуске представлены девять статей, демонстрирующих преимущества такого подхода.

Ключевые изменения в работе экологов:

• Новые навыки: Помимо традиционных полевых и лабораторных методов, экологам будущего потребуются знания в области вычислительных методов для анализа больших наборов данных и интеграции исследований разного масштаба.
• Обилие данных: В распоряжении учёных — десятилетия накопленной информации: от небольших университетских проектов и долгосрочного мониторинга государственных агентств до данных с датчиков, наблюдательных сетей и спутниковых снимков.
• Вычислительные мощности: Доступ к суперкомпьютерам, современным статистическим моделям и ГИС-инструментам позволяет проводить за часы или дни анализы, которые раньше занимали месяцы или годы.
• Междисциплинарные команды: Для исследований в области макросистемной экологии необходимы коллективы, включающие не только экологов, но и специалистов по управлению базами данных, data-майнингу, ГИС и другим смежным областям.

Появление этого подхода стало возможным благодаря сочетанию больших объёмов данных, достаточной вычислительной мощности, совершенных инструментов и лучшего понимания систем на широких масштабах. Как отмечает Патрисия Соранонно, экологи уже демонстрируют лидерство в решении крупномасштабных экологических проблем с помощью этого нового подхода.