Ekolojik tahmin - Ecological forecasting

Ekolojik tahmin ne kadar ekolojik olduğunu tahmin etmek için fizik, ekoloji ve fizyoloji bilgilerini kullanır popülasyonlar, topluluklar veya ekosistemler gibi çevresel faktörlere yanıt olarak gelecekte değişecek iklim değişikliği. Yaklaşımın nihai amacı, kaynak yöneticileri ve tasarımcıları gibi insanları sağlamaktır. deniz rezervleri daha sonra gelecekteki değişikliklere önceden yanıt vermek için kullanabilecekleri bilgilerle,[1] bir çeşit küresel ısınmaya uyum.

Günümüz organizmaları için en önemli çevresel faktörlerden biri küresel ısınma. Çoğu fizyolojik süreç şunlardan etkilenir: sıcaklık ve hatta küçük değişiklikler hava ve iklim hayvanların ve bitkilerin büyümesinde, çoğalmasında ve hayatta kalmasında büyük değişikliklere yol açabilir. bilimsel fikir birliği[2][3][4] insan faaliyeti nedeniyle atmosferik sera gazlarındaki artışın, başlangıcından bu yana gözlemlenen ısınmanın çoğuna neden olmasıdır. sanayi dönemi. Bu değişiklikler de insan ve doğal ekosistemleri etkiliyor.[5]

En büyük zorluklardan biri, nerede, ne zaman ve hangi büyüklükteki değişikliklerin meydana gelebileceğini tahmin etmektir, böylece onları hafifletebiliriz veya en azından bunlara hazırlık yapabiliriz.[1] Ekolojik tahmin, hayvanların ve bitkilerin fiziksel çevreleriyle nasıl etkileşime girdiğine dair mevcut bilgileri uygular.[6] çevresel faktörlerdeki değişikliklerin bir bütün olarak ekosistemlerde nasıl değişikliklere yol açabileceğini sormak.[7][8]

Konuyla ilgili en eksiksiz kaynaklardan biri, Michael C. Dietze tarafından yazılan Ekolojik Tahmin kitabıdır.[9]

Yaklaşımlar

Ekolojik tahmin, mekansal ve zamansal boyutta olduğu kadar tahmin edilene (mevcudiyet, bolluk, çeşitlilik, üretim, vb.) Göre de değişir.

  • Nüfus modelleri, kısa vadeli bolluk tahminleri oluşturmak için kullanılabilir. nüfus dinamikleri ve son çevre koşulları. Bu modeller özellikle balıkçılık ve hastalık tahmin.
  • Tür dağılım modelleri (SDM'ler) tahmin etmek için kullanılabilir tür dağılımı (mevcudiyet veya bolluk), peyzaj boyunca geçmiş ve öngörülen çevresel koşullar hakkındaki bilgileri kullanarak daha uzun ekolojik zaman ölçekleri üzerinden.
    • İklim zarf modelleri olarak da bilinen bağıntılı SDM'ler, bir türün var olabileceği bir dizi çevresel koşulun ana hatlarını çizmek için mevcut tür dağılımları (menzil sınırları) ve çevresel değişkenler arasındaki istatistiksel korelasyonlara dayanır.[10][11] Yeni menzil sınırları daha sonra gelecekteki çevresel faktör seviyeleri kullanılarak tahmin edilebilir. sıcaklık, yağış, ve tuzluluk iklim modeli projeksiyonlarından. Bu yöntemler, çok sayıda türü incelemek için iyidir, ancak muhtemelen etkileri ince ölçeklerde tahmin etmek için iyi bir araç değildir.
    • Mekanistik SDM'ler, bir türün var olabileceği çevresel koşulların aralığını tanımlamak için bir türün fizyolojik toleransları ve kısıtlamalarının yanı sıra organizmanın vücut sıcaklığı ve diğer biyofiziksel özellikleriyle ilgili bilgileri kullanır. Bu toleranslar, türler için mevcut ve tahmin edilen aralıkların ana hatlarını çizmek için peyzajdaki mevcut ve öngörülen çevresel koşullarla eşleştirilir.[12][13] "İklim zarfı" yaklaşımlarının aksine, mekanik SDM'ler temel nişleri doğrudan modellemektedir ve bu nedenle çok daha doğrudur.[6] Bununla birlikte, yaklaşım daha fazla bilgi gerektirir, genellikle daha fazla zaman alır.[10]
  • Biyolojik çeşitliliği evrimsel zaman ölçeklerinde tahmin etmek (veya geriye doğru tahmin etmek) için başka model türleri kullanılabilir. Paleobiyoloji modellemesi, gelecekte biyolojik çeşitliliğin yörüngesini yansıtmak için geçmişte biyoçeşitliliğin fosil ve filogenetik kanıtlarını kullanır. Fosil kayıtlarının değişen kalitesine göre basit grafikler oluşturulabilir ve ardından ayarlanabilir.[14]

Tahmin örnekleri

Biyoçeşitlilik

Fosil kanıtlarını kullanan çalışmalar, omurgalı biyoçeşitliliğinin Dünya tarihi boyunca katlanarak büyüdüğünü ve biyoçeşitliliğin Dünya habitatlarının çeşitliliği ile iç içe olduğunu göstermiştir.

"Hayvanlar, Dünya'nın yaşam alanlarının 2 / 3'ünü henüz işgal etmedi ve insan etkisi olmadan biyolojik çeşitlilik katlanarak artmaya devam edebilir."

— Sahney ve diğerleri.[14]

Sıcaklık

Harici Görsel
görüntü simgesi Gelgit sıcaklık tahmini
Güney Karolina Üniversitesi

Kuzey Adası boyunca, sağdaki diyagramda renkli noktalar olarak gösterilen sıcaklık tahminleri Yeni Zelanda 2007 yazında. En altta gösterilen sıcaklık ölçeğine göre, gelgit arası sıcaklıkların bazı yerlerde 19 Şubat'ta 30 ° C'yi aşacağı tahmin ediliyordu; Daha sonra yapılan araştırmalar, bu bölgelerin deniz kestanelerinde yuva yapan büyük ölülere karşılık geldiğini gösterdi.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ a b Clark, James S .; et al. (2001-07-27). "Ekolojik Tahminler: Ortaya Çıkan Zorunluluk". Bilim. 293 (5530): 657–660. doi:10.1126 / science.293.5530.657. ISSN  0036-8075. PMID  11474103.
  2. ^ "Ortak bilim akademilerinin açıklaması: İklim değişikliği bilimi". Kraliyet toplumu. 2001-05-17. Arşivlenen orijinal 1 Ekim 2007. Alındı 2007-04-01. Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli'nin (IPCC) çalışması, uluslararası bilim camiasının iklim değişikliği bilimi konusundaki fikir birliğini temsil etmektedir.
  3. ^ "İklim sorununa ayak uydurmak". Doğa. 449 (7164): 755. 2007-10-18. doi:10.1038 / 449755a. PMID  17943093.
  4. ^ Oreskes Naomi (2004-12-03). "İklim Değişikliği Üzerine Bilimsel Mutabakat". Bilim. 306 (5702): 1686. doi:10.1126 / science.1103618. ISSN  0036-8075. PMID  15576594.
  5. ^ "Nihai Rapor, CCSP Sentezi ve Değerlendirme Ürünü 4.3: İklim değişikliğinin tarım, arazi kaynakları, su kaynakları ve biyolojik çeşitlilik üzerindeki etkileri". 2008-12-01. Arşivlenen orijinal 2008-12-01 tarihinde. Alındı 2019-02-08.
  6. ^ a b Kearney, M. (2006). "Habitat, çevre ve niş: neyi modelliyoruz?". Oikos. 115 (1): 186–191. doi:10.1111 / j.2006.0030-1299.14908.x. ISSN  1600-0706.
  7. ^ Gilman, Sarah E .; Wethey, David S .; Helmuth Brian (2006). "Yerel ve coğrafi ölçeklerde organizma vücut sıcaklığının iklim değişikliğine duyarlılığındaki değişim". Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı. 103 (25): 9560–9565. doi:10.1073 / pnas.0510992103. ISSN  0027-8424. PMC  1480446. PMID  16763050.
  8. ^ Wethey, David S .; Woodin, Sarah A. (2008). Davenport, John; Burnell, Gavin M .; Cross, Tom; Emmerson, Mark; McAllen, Rob; Ramsay, Ruth; Rogan, Emer (editörler). "Avrupa gelgit bölgesinde iklim değişikliğine karşı biyocoğrafik tepkilerin ekolojik geçmiş değerlendirmesi". Deniz Ekosistemlerinin Önündeki Zorluklar. Hidrobiyolojideki Gelişmeler. Springer Hollanda. 202: 139–151. doi:10.1007/978-1-4020-8808-7_13. ISBN  9781402088087.
  9. ^ Dietze, M.C. (2017). Ekolojik Tahmin. Princeton University Press. ISBN  9780691160573.
  10. ^ a b Pearson, Richard G .; Dawson, Terence P. (2003). "İklim değişikliğinin türlerin dağılımı üzerindeki etkilerinin tahmin edilmesi: biyoiklim zarf modelleri yararlı mı?". Küresel Ekoloji ve Biyocoğrafya. 12 (5): 361–371. doi:10.1046 / j.1466-822X.2003.00042.x. ISSN  1466-8238.
  11. ^ Elith, Jane; Leathwick, John R. (2009). "Tür Dağılım Modelleri: Uzay ve Zaman Boyunca Ekolojik Açıklama ve Tahmin". Ekoloji, Evrim ve Sistematiğin Yıllık Değerlendirmesi. 40 (1): 677–697. doi:10.1146 / annurev.ecolsys.110308.120159. ISSN  1543-592X.
  12. ^ Kearney, Michael; Phillips, Ben L .; Tracy, Christopher R .; Christian, Keith A .; Betts, Gregory; Porter, Warren P. (2008). "Tür dağılımlarını kullanmadan tür dağılımlarının modellenmesi: Avustralya'da mevcut ve gelecekteki iklimlerde kamış kurbağası". Ekoloji. 31 (4): 423–434. doi:10.1111 / j.0906-7590.2008.05457.x. ISSN  1600-0587.
  13. ^ Helmuth, Brian; Mieszkowska, Nova; Moore, Pippa; Hawkins, Stephen J. (2006). "Değişen İki Dünyanın Kenarında Yaşamak: Kayalık Gelgit Ekosistemlerinin İklim Değişikliğine Karşı Tepkilerini Tahmin Etmek". Ekoloji, Evrim ve Sistematiğin Yıllık Değerlendirmesi. 37 (1): 373–404. doi:10.1146 / annurev.ecolsys.37.091305.110149.
  14. ^ a b Sahney, S .; Benton, M.J. & Ferry, P.A. (2010). "Küresel taksonomik çeşitlilik, ekolojik çeşitlilik ve omurgalıların karadaki genişlemesi arasındaki bağlantılar". Biyoloji Mektupları. 6 (4): 544–547. doi:10.1098 / rsbl.2009.1024. PMC  2936204. PMID  20106856.

Dış bağlantılar