Zamislite da je proljeće napokon stiglo i planirate svoj vikend. Vremenska prognoza izgleda sjajno. Mogli biste otići na plažu - ali što ako je zatvorena zbog cvjetanja alge? Možda biste mogli ići u šetnju - hoće li lišće biti vani? Što bi moglo biti u cvijetu? Vratit će se ptice selice? Oh, i čuli ste da je prošle godine bilo loše za krpelja - hoće li ovo proljeće biti bolje ili gore?
Svi uzimamo vremenske prognoze zdravo za gotovo, pa zašto ne postoji 'prognoza prirode' koja bi odgovorila na ova pitanja? Uđite u novo znanstveno područje ekološkog predviđanja. Ekolozi su dugo pokušavali razumjeti prirodni svijet, ali tek su nedavno počeli sustavno razmišljati o prognoziranju.
Velik dio dosadašnjih istraživanja ekološkog predviđanja usmjeren je na dugoročne projekcije. Razmatra pitanja koja se pojavljuju tijekom desetljeća do stoljeća, poput načina na koji vrste mogu pomaknuti svoj raspon kao odgovor na klimatske promjene ili hoće li šume i dalje preuzimati ugljični dioksid iz atmosfere.
Međutim, u novom članku koji sam napisao u suradnji s još 18 znanstvenika sa sveučilišta, privatnih istraživačkih instituta i američkog Geološkog zavoda, tvrdimo da će nam usredotočenje na kratkoročne prognoze za razdoblje dana, godišnjih doba i godina pomoći da bolje razumijemo, upravljanje i očuvanje ekosustava. Razvijanje ove sposobnosti bilo bi od koristi za znanost i društvo.
Cvat "crvene oseke" Karenia brevis, toksični mikroorganizam koji može uzrokovati ubijanje riba i otrovanje ljudi koji jedu kontaminirane školjke. Znanstvenici koriste satelitske snimke i uzorkovanje vode za predviđanje štetnih cvjetanja algi i drugih kratkoročnih ekoloških pojava. (Chase Fountain / Texas parkovi i divljina) **********
Osim što će ljudima pomoći da planiraju svoj vikend, ekološke prognoze poboljšat će odlučivanje u poljoprivredi, šumarstvu, ribarstvu i drugim industrijama. Oni će pomoći privatnim vlasnicima zemljišta, lokalnim upravama i državnim i saveznim agencijama da bolje upravljaju i čuvaju našu zemlju, vode i obalne crte, na primjer upozoravajući na događaje poput izbijanja štetočina i štetnih cvjetova algi. Unaprijedit će javno zdravstvo boljim prognozama izbijanja zaraznih bolesti i boljim planiranjem u iščekivanju gladi, požara i drugih prirodnih katastrofa.
Ekološke prognoze također će produbiti naše razumijevanje svijeta oko nas i načina na koji ga ljudske aktivnosti mijenjaju. Prognoziranje formalizira ciklus između predviđanja i testiranja koji je u središtu znanstvene metode i ponavlja ga u mnogo bržem ciklusu. To može ubrzati tempo otkrića u znanosti o okolišu u ovo kritično vrijeme brzih promjena u okolišu.
Vještina vremenske prognoze u Nacionalnoj upravi za oceane i atmosferu kontinuirano se i dramatično poboljšavala od zore brojčanog predviđanja vremena 1950-ih (100 = savršen rezultat, 0 = slučajno). S vremenom se povećava točnost koja se pripisuje većem broju podataka, bržim računalima i boljim alatima za unošenje podataka u modele svaki dan. Sinergija ovih faktora kontinuirano je poboljšala naše razumijevanje atmosfere i poboljšanih vremenskih modela. (Prilagođeno iz NOAA, CC BY-ND) **********
Veliki podaci vode velik napredak u ekološkom prognoziranju. Ekolozi danas imaju višestruko više podataka u odnosu na prije samo deset godina zahvaljujući stalnom javnom financiranju osnovnih znanosti i praćenja okoliša. Ovo ulaganje omogućilo nam je bolje senzore, satelite i organizacije kao što je Nacionalna mreža ekoloških opservatorija, koja prikuplja visokokvalitetne podatke s 81 terena s terena u Sjedinjenim Državama i Portoriku. Istodobno, kulturni pomaci u agencijama za financiranje, istraživačkim mrežama i časopisima učinili su te podatke dostupnijima i dostupnima.
Digitalne tehnologije omogućuju pristup tim informacijama brže nego ranije. Terenska prijenosna računala ustupila su mjesto tabletima i staničnim mrežama koje mogu prenositi nove podatke u superračunala u stvarnom vremenu. Napredak u računarstvu omogućava nam izgradnju boljih modela i korištenje sofisticiranijih statističkih metoda za izradu predviđanja.
**********
Do sada, ekološka predviđanja nisu bila u korak s napretkom u podacima i tehnologiji. U našem ćemo članku donijeti mapu puta za ubrzanje polja uklanjanjem uskih grla koja nas usporavaju.
Neka od tih uskih grla su tehnička, poput bolje integracije protoka podataka koji su sada dostupni iz različitih izvora, kao što su terenske studije, senzorske mreže i satelitska promatranja.
Drugi izazovi uključuju ljudske izbore. Ekolozi trebaju potrošiti više vremena angažirani na dvosmjernoj komunikaciji s dionicima, a ne samo na poticanju najnovijih istraživanja na donositelje odluka. Potrebni su nam bolji načini za prijenos vrhunskog istraživanja sa sveučilišta na agencije i privatnu industriju.
Možda je najviše ograničavajuće to što ekologe tradicionalno nisu naučili prognozirati koncepte i metode. Ali kao što sam napisao, ova se situacija mijenja. Sada postoje ljetne radionice i sve veći broj sveučilišnih tečajeva iz ekološkog predviđanja. Predviđanje vodi novim teorijama koje imaju za cilj objediniti različite dijelove ekologije.
**********
U zoru brojčanog predviđanja vremena 1950-ih, znanstvenici Nacionalne službe za meteorologiju suočili su se s izborom. Mogli su ili sačekati da započnu prognoziranje dok se temeljna istraživanja, modeli i alati ne poboljšaju ili odmah započnu s izradom predviđanja i nauče radeći. Odabrali su drugi put. Pokazalo se da je teže nego što se očekivalo - ali da su čekali, vjerovatno bi propali jer bi propustili kritični prozor kada bi stručnjaci i agencije bili spremni uložiti velika ulaganja u ove napore.
Do sada su se ekolozi uglavnom držali prvog, konzervativnijeg puta. Ali u ovo vrijeme brzih promjena okoliša, društvene potrebe i tehnološki kapaciteti za predviđanje nikada nisu bili veći. Prognoze neće uvijek biti ispravne, posebno kako se polje razvija, ali neuspjeh je dio učenja. Vrijeme je da ekolozi počnu prognozirati sada.
Ovaj je članak prvotno objavljen u časopisu The Conversation.
Michael Dietze, izvanredni profesor za Zemlju i okoliš, Sveučilište u Bostonu
