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来自研究机构

新数据如何使生态预报像天气预报一样准确

日期:
2020年3月9日
来源:
威斯康星大学麦迪逊分校
简介:
生态学家认为,我们很快就能像预测气候一样,预测鸟类迁徙和野生动物数量。这是因为,正如这些反复出现的气候变化对人类的影响是可以预测的,它们对植物和动物的影响也是可以预测的。
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当厄尔尼诺现象临近时,在温暖的太平洋海水的推动下,我们预计美国南部会出现季节性降雨,而亚马逊地区会出现干旱。这些相反的极端对社会有着巨大的影响,而且由于几十年的天气数据,它们越来越容易预测。

不久,威斯康星大学麦迪逊分校的生态学家本·扎克伯格认为,我们将能够对鸟类迁徙和野生动物种群做出同样的预测。这是因为,正如这些反复出现的气候变化对人类的影响是可以预测的,它们对植物和动物的影响也是可以预测的。

例如,生态预测可以帮助我们为作物疾病或濒危物种的种群崩溃做好准备。良好的预测可以告诉我们未来一年或十年最需要采取保护措施的地方。

扎克伯格与一组科学家于3月5日在该杂志上发表了一篇论文生态学和进化趋势描述了物种和生态系统如何应对由厄尔尼诺等模式引起的跨大洲极端气候。该团队为这些大规模的、相反的生态结果创造了一个名字,比如一个大陆上的饥荒和另一个大陆上的盛宴,称它们为“生态偶极子”。

“植物和动物种群在大陆尺度上对气候做出反应,”扎克伯格说,他正在领导一个跨学科团队,寻找全球气候与生态联系的证据。“展望未来,我们想知道如何观察这种联系?我们如何测量它?我们如何追踪这些动态的变化?”

他和他的团队认为,最近生态数据的革命使这成为可能。随着公民科学的兴起,全球成千上万的志愿者一直在收集有关他们周围世界的高质量数据。美国国家科学基金会(National Science Foundation)已经开始在全国范围内建立生态站,与我们经常收集数据所依赖的无处不在的气象站如出一辙。

扎克伯格说:“我们现在正在开始生态学的革命,我们能够以与气候学家能够使用的相匹配的规模收集数据。”“拥有在大陆尺度上实时收集的数据,跨度长达数十年,这是分析气候和生态偶极子的规律和变化所需要的。”

气候影响大范围生态系统的观点并不是全新的。几十年来,很明显,植物和动物的行为可以在一个地区同步。一个典型的例子是橡子生产。在某些年份,一个地区的所有橡树都会结出大量的橡子,这反过来会导致松鼠和其他动物的数量激增。最有可能的是,气候有助于组织这种集体反应。更好的数据将使我们更容易在全球范围内发现这些模式。

扎克伯格说,随着地球迅速变暖和气候变化,理解这种气候与生态之间的联系比以往任何时候都更加迫切。目前尚不清楚气候变化将如何影响厄尔尼诺现象等模式,以及对这些模式做出反应的动植物。掌握可预测的极端气候是如何影响生态系统的,将有助于研究人员在气候变化出现时做出反应。

现在,扎克伯格的团队已经建立了他们的理论,他们开始了第一个正式测试生态偶极子理论的项目。他们将使用公民科学数据来追踪正常鸟类迁徙的偏差和种子生产的盛衰周期,试图找出与整个大陆气候之间的联系。

对于扎克伯格来说,这种乐趣来自于他对这种现代蝴蝶效应的思考。

“影响这些生态过程的气候系统的变化起源于半个地球,”他说。“我喜欢思考这些联系将如何随着时间的推移而变化。这真的很吸引人。”

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故事来源:

材料所提供的威斯康星大学麦迪逊分校。原著作者:埃里克·汉密尔顿。注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. 本杰明·扎克伯格、考特尼·斯特朗、贾勒尼·拉蒙塔尼、斯科特·圣乔治、胡里奥·l·贝当古、沃尔特·d·柯尼格。气候偶极子作为植物和动物种群的大陆驱动因素生态学与进化趋势, 2020;DOI:10.1016 / j.tree.2020.01.010

引用此页

威斯康星大学麦迪逊分校。“新数据如何使生态预报像天气预报一样准确。”《科学日报》。《科学日报》,2020年3月9日。< www.koonmotors.com/releases/2020/03/200309130018.htm >。
威斯康星大学麦迪逊分校。(2020年3月9日).新数据如何使生态预报像天气预报一样准确。《科学日报》。2023年6月17日检索自www.koonmotors.com/releases/2020/03/200309130018.htm
威斯康星大学麦迪逊分校。“新数据如何使生态预报像天气预报一样准确。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2020/03/200309130018.htm(2023年6月17日访问)。

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