Modele interakcji biotycznych wspierają prognozowanie zmian klimatycznych
W celu uzyskania ilościowych prognoz co do przyszłego rozmieszczenia bioróżnorodności w przypadku różnych scenariuszy zmian klimatu, naukowcy coraz bardziej polegają na modelach tworzonych komputerowo. Ocenę wpływu zmian klimatycznych na bioróżnorodność utrudnia wiele czynników, które nie są do końca jasne, takich jak niepewna wiedza na temat złożonych zależności biotycznych w obrębie poziomów troficznych i pomiędzy nimi. Celem finansowanego ze środków UE projektu MATES (Understanding and predicting multispecies assemblages and interactions in space and time) było usprawnienie procesu prognozowania dla grup gatunków w zmiennych warunkach środowiskowych. Do wyjaśnienia obecności istotnych zbiorowisk gatunków w czasie i przestrzeni badacze zastosowali zróżnicowany zestaw narzędzi modelujących, obejmujący m.in. analizę statystyczną danych dotyczących rozmieszczenia przestrzennego, wykorzystującą obliczenia Bayesa. Do tego, aby stworzyć bazę spójnych danych porównawczych w przypadku wieloskalowego projektu, zwierającego szereg ważnych procesów dotyczących populacji i demografii, wykorzystano model populacji oparty o jednostkę. Danych porównawcze przyjęto za nowy standard do testowania nowatorskich metodologii opartych na jednym gatunku lub wielu gatunkach. Wyniki pokazały, że na skuteczność prognozowania odnośnie do pojedynczego gatunku w dużym stopniu wpływają wzajemnie oddziałujące skutki zdolności gatunków do rozprzestrzeniania się oraz złożone zależności społecznościowe. Uczestnicy projektu wykorzystali także dane dotyczące populacji ptaków lęgowych w Szwajcarii, aby wykazać, że dokładność prognozy w dużym stopniu zależy od naturalnego środowiska gatunku i jego zapotrzebowania na zasoby. Dodatkowo zilustrowano występowanie społeczności roślin wzdłuż dużego pionowego gradientu temperatury i wilgotności w Szwajcarii, aby zademonstrować nadspodziewanie dużą złożoność nieantagonistycznych zależności międzygatunkowych. Intensywność korzystnych nieantagonistycznych zależności była największa w stresie zimna, ale były one częstsze pod wpływem stresu suszy. Wreszcie projekt MATES przyczynił się do opracowania nowego, opartego na cechach funkcjonalnych, podejścia do problemu kurczenia złożoności. Umożliwiło to naukowcom oszacować zależności biotyczne jednocześnie pomiędzy gatunkami w obrębie grup funkcjonalnych i pomiędzy nimi. Te funkcjonalne modele oparte na zbiorowiskach i gatunkach powiązanych (ISDM) są oceniane i dopracowywane dla danych z badań szwajcarskich ptaków lęgowych. Te postępy, wszechstronne analizy i testy porównawcze będą podstawą do bardziej precyzyjnych badań prowadzonych w przyszłości nad zależnościami między wieloma gatunkami i dynamiką w obrębie społeczności. Zrozumienie złożoności tych zjawisk okaże się kluczowe w prognozowaniu wpływu zmian klimatycznych i powstawania nowych społeczności gatunków.
Słowa kluczowe
Bioróżnorodność, MATES, zbiory wielu gatunków, model społecznościowy, modele rozmieszczenia gatunków powiązanych
