Могут ли ученые прогнозировать природу так же, как погоду?

Представьте, что, наконец, наступила весна, и вы планируете свои выходные. Прогноз погоды выглядит великолепно. Вы могли бы пойти на пляж - но что, если он закрыт из-за цветения водорослей? Может быть, вы могли бы пойти на экскурсию - листья на деревьях уже будут? Вернутся ли перелетные птицы? Мы все принимаем прогнозы погоды как должное, так почему же нет «прогноза природы», чтобы ответить на эти вопросы? Могут ли ученые прогнозировать природу так же, как погоду?

Преимущества прогнозирования

Войдите в новую научную область экологического прогнозирования. Экологи давно пытаются понять мир природы, но лишь недавно они начали систематически думать о прогнозировании. Большая часть текущих исследований в области экологического прогнозирования сосредоточена на долгосрочных прогнозах. В нем рассматриваются вопросы, которые возникают в течение десятилетий или веков, например, как виды могут смещать свои ареалы в ответ на изменение климата, или же леса будут продолжать поглощать углекислый газ из атмосферы. Сосредоточение на краткосрочных прогнозах на протяжении дней, сезонов и лет поможет нам лучше понять, управлять и сохранять экосистемы. Развитие этой способности было бы беспроигрышным как для науки, так и для общества. Ученые используют спутниковые снимки и отбор проб воды для прогнозирования вредоносного цветения водорослей и других краткосрочных экологических явлений.

Новые инструменты и технологии

Помимо помощи людям в планировании выходных, экологические прогнозы природы улучшат процесс принятия решений в других отраслях. Они помогут частным землевладельцам, местным органам власти, государственным и федеральным агентствам лучше управлять и беречь наши земли, воды и береговые линии, например, предупреждая о таких событиях, как вспышки вредителей и вредоносное цветение водорослей. Они улучшат общественное здравоохранение благодаря более точным прогнозам вспышек инфекционных заболеваний и более эффективному планированию в ожидании голода, пожаров и других стихийных бедствий. Экологические прогнозы также углубят наше понимание окружающего нас мира и того, как человеческая деятельность меняет его. Прогнозирование формализует цикл между прогнозированием и тестированием, которое лежит в основе научного метода, и повторяет его в гораздо более быстром цикле. Это может ускорить темпы открытия в науках об окружающей среде в это критическое время быстрых изменений окружающей среды. Большие данные являются движущей силой многих достижений в области экологического прогнозирования. Сегодня экологи получают на несколько порядков больше данных, чем десять лет назад, благодаря устойчивому государственному финансированию фундаментальной науки и мониторинга окружающей среды. Цифровые технологии позволяют получить доступ к этой информации быстрее, чем в прошлом. Полевые ноутбуки уступили место планшетам и сотовым сетям, которые могут передавать новые данные в суперкомпьютеры в режиме реального времени.