Imaginează-ți că primăvara a sosit în sfârșit și îți planifici weekendul. Prognoza meteo arată minunat. Ați putea merge la plajă - dar dacă este închis din cauza unei înfloriri de algă? Poate ați putea face o excursie - frunzele vor fi încă? Ce ar putea fi în floare? Păsările migratoare vor reveni? Oh, și ai auzit că anul trecut a fost rău pentru căpușe - va fi această primăvară mai bună sau mai rea?
Cu toții avem în vedere prognozele meteo, așa că de ce nu există o „prognoză asupra naturii” care să răspundă la aceste întrebări? Intrați în noul domeniu științific al prognozei ecologice. Ecologii au căutat mult timp să înțeleagă lumea naturală, dar de curând au început să se gândească sistematic la prognoze.
O mare parte din cercetările actuale în domeniul prognozei ecologice se concentrează pe proiecții pe termen lung. Consideră întrebări care se extind pe parcursul deceniilor până la secole, cum ar fi modul în care speciile își pot schimba intervalele ca răspuns la schimbările climatice sau dacă pădurile vor continua să preia dioxidul de carbon din atmosferă.
Cu toate acestea, într-un articol nou pe care l-am coautor cu alți 18 oameni de știință din universități, institute de cercetare private și Sondajul Geologic al SUA, susținem că concentrarea pe prognoze pe termen scurt pe perioade de zile, anotimpuri și ani ne va ajuta să înțelegem mai bine, gestionează și conservă ecosistemele. Dezvoltarea acestei abilități ar fi un câștig câștig atât pentru știință, cât și pentru societate.
O floare de „maree roșie” a Karenia brevis, un microorganism toxic care poate provoca uciderea peștilor și otrăvirea oamenilor care mănâncă crustacee contaminată. Oamenii de știință folosesc imagini prin satelit și eșantionare de apă pentru a prezice înfloririle dăunătoare de algă și alte fenomene ecologice pe termen scurt. (Chase Fountain / Texas Parks & Wildlife) **********
Dincolo de a ajuta oamenii să-și planifice weekendurile, prognozele ecologice vor îmbunătăți luarea deciziilor în agricultură, silvicultură, pescuit și alte industrii. Acestea vor ajuta proprietarii privați, administrațiile locale și agențiile de stat și federale să gestioneze și să conserve mai bine pământul, apa și coastele noastre, de exemplu, avertizând despre evenimente precum focare de dăunători și înfloriri algale dăunătoare. Acestea vor îmbunătăți sănătatea publică prin prognoze mai bune de focare de boli infecțioase și o mai bună planificare în așteptarea foametei, a focului sălbatic și a altor dezastre naturale.
Prognozele ecologice vor aprofunda, de asemenea, înțelegerea lumii din jurul nostru și modul în care activitățile umane o modifică. Prognoza formalizează ciclul dintre predicție și testare care se află în centrul metodei științifice și îl repetă pe un ciclu mult mai rapid. Poate accelera ritmul descoperirii în științele mediului în acest moment critic al schimbărilor rapide de mediu.
Abilitatea de prognoza meteo la Administrația Națională a Oceanicului și Atmosfericului s-a îmbunătățit continuu și dramatic din zorii prognozei meteorologice numerice din anii 1950 (100 = scor perfect, 0 = aleator). Precizia crescândă în timp a fost atribuită mai multor date, computerelor mai rapide și instrumentelor mai bune pentru a aduce date în modele în fiecare zi. Sinergia acestor factori a avansat constant înțelegerea noastră despre atmosferă și modele meteo îmbunătățite. (Adaptat de la NOAA, CC BY-ND) **********
Datele mari determină multe dintre progresele înregistrate în prognoza ecologică. Astăzi ecologii au ordine de amploare mai multe date în comparație cu doar un deceniu în urmă, datorită finanțării publice susținute pentru știința de bază și monitorizarea mediului. Această investiție ne-a oferit senzori, sateliți și organizații mai bune, precum Rețeaua Națională de Observare Ecologică, care colectează date de înaltă calitate din 81 de site-uri de câmp din Statele Unite și Puerto Rico. În același timp, schimbările culturale între agențiile de finanțare, rețelele de cercetare și jurnalele au făcut ca aceste date să fie mai deschise și disponibile.
Tehnologiile digitale permit accesul la aceste informații mai repede decât în trecut. Caietele de câmp au dat loc tabletelor și rețelelor de celule care pot transmite date noi în supercomputere în timp real. Progresele informatice ne permit să construim modele mai bune și să folosim metode statistice mai sofisticate pentru a produce prognoze.
**********
Până în prezent, însă, prognoza ecologică nu a ținut pasul cu progresele înregistrate în date și tehnologie. În articolul nostru, stabilim o foaie de parcurs pentru accelerarea câmpului prin abordarea blocajelor care ne încetinesc.
Unele dintre aceste blocaje sunt tehnice, cum ar fi integrarea mai bună a fluxurilor de date care sunt acum disponibile din mai multe surse diferite, precum studii de teren, rețele de senzori și observații prin satelit.
Alte provocări implică alegeri umane. Ecologiștii trebuie să petreacă mai mult timp în comunicarea bidirecțională cu părțile interesate, în loc să împingă ultimele cercetări către factorii de decizie. Și avem nevoie de modalități mai bune de a transfera cercetările de ultimă generație de la universități la agenții și industrie privată.
Poate că cel mai limitat este că ecologiștilor, în mod tradițional, nu au fost învățați să prevadă concepte și metode. Dar așa cum am scris, această situație se schimbă. Acum există ateliere de vară și un număr tot mai mare de cursuri universitare de prognoză ecologică. Predicția duce la noi teorii care vizează unificarea diferitelor părți ale ecologiei.
**********
În zorii prognozelor meteorologice numerice din anii '50, oamenii de știință de la Serviciul Național Meteo s-au confruntat cu o alegere. Aceștia pot aștepta fie să înceapă prognoza până când cercetarea de bază, modelele și instrumentele s-au îmbunătățit, sau pot proceda imediat la realizarea prognozelor și să învețe realizând. Au ales a doua cale. S-a dovedit mai greu decât se aștepta - dar dacă ar fi așteptat, probabil că ar fi eșuat pentru că ar fi ratat o fereastră critică atunci când experții și agențiile ar fi dorit să facă investiții majore în acest efort.
Până în prezent, ecologiștii au aderat în general la prima cale mai conservatoare. Dar, în această perioadă de schimbare rapidă a mediului, nevoia societății și capacitatea tehnologică de prognoză nu au fost niciodată mai mari. Prognozele nu vor fi întotdeauna corecte, mai ales pe măsură ce se dezvoltă terenul, dar eșecul face parte din învățare. Timpul pentru ecologiști să înceapă prognoza este acum.
Acest articol a fost publicat inițial pe The Conversation.
Michael Dietze, profesor asociat de Pământ și Mediu, Universitatea Boston
