Ученый подчеркивает острую необходимость в новых компьютерных моделях для решения проблемы изменения климата

Эколог из Microsoft Research Дрю Пёрвс совместно с коллегами из Принстонского университета и университетов Мадрида опубликовал в журнале Science две работы. В них подчеркивается, что для лучшего прогнозирования экологических изменений необходимо углубленное понимание динамики лесов. Исследование показывает, что новое поколение реалистичных моделей лесных экосистем, в котором есть срочная потребность и которое теперь достижимо, значительно улучшит понимание того, как функционируют леса, как виды деревьев реагируют на вырубку и как леса влияют на климатическую регуляцию.

Динамика лесов (то, как популяции деревьев взаимодействуют друг с другом и со средой) остается важнейшим недостающим компонентом для полного понимания изменения климата. На планете триллионы деревьев более чем 100 000 видов, которые содержат столько же углерода, сколько его сейчас в атмосфере, и служат домом для двух третей наземного биоразнообразия Земли. Однако, в то время как другие факторы изменения климата, такие как динамика океана, хорошо изучены, последствия изменений в мировых лесах все еще в значительной степени неизвестны.

В статье «Прогностические модели динамики лесов» исследуются динамические глобальные модели растительности (DGVMs), которые симулируют реакцию лесов на климат прошлого, настоящего и будущего. «DGVMs показали, что леса могут быть ключевой частью реакции климата Земли на антропогенные выбросы CO₂, но недостаточное понимание лесов, данных и вычислительных мощностей сделали их прогнозы крайне неопределенными, — сказал Пёрвс. — Такая неопределенность играет на руку климатическим скептикам. Мы же полагаем, что объединение недавно разработанных математических моделей, улучшенных источников данных и новых методов вычислительного анализа данных может создать более реалистичные модели».

Вторая статья «Распространение животными против ветрового и устойчивость видов деревьев к обезлесению» исследует, что происходит с отдельными видами деревьев при вырубке лесов. Используя данные почти с 90 000 обследованных участков на Пиренейском полуострове, было установлено, что виды деревьев, которые полагаются на ветер для распространения семян, а не на животных, более уязвимы к обезлесению. «Мы подтвердили, что, по крайней мере в Испании, растения с семенами, распространяемыми животными, менее уязвимы к потере местообитаний, потому что животные обеспечивают деревьям интеллектуальный механизм распространения, — сказал соавтор Даниэль Монтоя. — Это позволяет защитникам природы выявлять виды, находящиеся в наибольшей опасности».

Исследование также показывает, что когда в экосистеме нет животных-распространителей, виды деревьев, зависящие от животных, становятся самыми уязвимыми к вырубке. Это означает, что защита взаимодействий «растение-животное» должна быть краеугольным камнем природоохранной политики, поскольку эти взаимодействия не только создают и поддерживают биоразнообразие, но и повышают устойчивость экосистем к нарушениям.

Обе работы подчеркивают важность динамики лесов для понимания и прогнозирования изменения климата и биоразнообразия, указывая на острую необходимость в дополнительных исследованиях и ресурсах. «Императивно важно создать инструменты и научные основы для точного понимания реакции экосистем на изменение климата и другие воздействия — не только ради растений и животных, но и ради наших детей и будущих поколений», — заключил Пёрвс.