Новые модели показывают, как виды будут перемещаться из-за изменения климата
Учёные из Университета Дьюка используют большие данные и геопространственный анализ для создания новых способов отслеживания влияния изменения климата на виды и пищевые сети. Их работа, финансируемая Национальным научным фондом (NSF) и NASA, началась в 2018 году и уже привела к созданию двух мощных инструментов.
Инструменты для прогнозирования:
- Интерактивный веб-портал PBGJAM (Predicting Biodiversity with a Generalized Joint Attribution Model), который прогнозирует, как перемещающийся вид может повлиять на другие виды, конкурируя за подходящие местообитания в потеплевшем мире.
- Вероятностная аналитическая структура, позволяющая преодолевать пробелы в данных и выявлять прямые и косвенные последствия экологических изменений для сообщества видов.
Значение работы:
По словам со-руководителей проекта Джеймса С. Кларка и Дженнифер Суэнсон, эти инструменты необходимы для разработки эффективной природоохранной политики, так как позволяют оценить влияние изменения климата на взаимодействующие виды, что традиционно сложно количественно определить.
Пример применения PBGJAM:
Модель использовала десятилетия спутниковых, аэро- и наземных данных (температура, осадки, растительность, изменения земного покрова и др.) из Национальной экологической обсерватории (NEON) и NASA. Она спрогнозировала, как луговая полёвка будет вынуждена мигрировать на север из-за потепления и развития территорий на Среднем Западе. Это перемещение приведёт к конкуренции с новыми видами и оставит пробел в пищевых сетях на прежних местах обитания.
Преимущества вероятностной структуры:
Новый статистический метод, разработанный Кларком и его студентами, позволяет отличить прямое влияние климата на вид от косвенного, опосредованного взаимодействиями с другими видами (конкуренция, хищничество, пищевые связи) в рамках всего сообщества, даже при неполных данных.
Поддержка и публикация:
- По словам Жаклин Ле Муань из NASA, портал PBGJAM облегчает доступ и визуализацию разрозненных наборов данных.
- Бетси фон Холле из NSF отмечает, что включение биотических процессов в модели на уровне сообщества — это крупный шаг вперёд.
- Статья о вероятностной структуре была опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences в начале июля. Дополнительное финансирование поступило от французской инициативы «Make Our Planet Great Again».