Международная группа исследователей наметила план, как измерять изменения в ключевых характеристиках животных и растений и предоставлять эти данные политикам, чтобы улучшить управление природными ресурсами и держать страны на пути к достижению глобальных целей в области биоразнообразия и устойчивости.
Наблюдение за видовыми признаками - такими характеристиками, как размер тела и поведение, такое как модели миграции, - может помочь исследователям определить, как животные и растения реагируют на быстро меняющуюся планету, населенную людьми, выделяя виды, находящиеся под угрозой из-за изменения климата, среды обитания. потери, болезни и другие опасности.
Наличие этой информации может дать возможность политикам принимать стратегические решения, которые не только обеспечат выживание и процветание видов, но и удовлетворят основные потребности человека, такие как продовольственная безопасность, управление инвазивными видами или смягчение последствий изменения климата, сказал старший автор исследования Роб Гуральник, помощник куратора отдела информатики биоразнообразия в Музее естественной истории Флориды.
«Что мы иногда не понимаем, так это то, что характеристики организмов коренным образом связаны с человеческими потребностями и выживанием», - сказал он. «Наша способность создавать продукты данных о биоразнообразии ценна как из-за науки, которую она открывает, так и из-за того, что она может помочь нам принимать более эффективные решения об управлении нашими планетарными ресурсами в долгосрочной перспективе».
Гуральник привел чрезмерный вылов крупной рыбы в качестве одного из примеров того, как видовые признаки напрямую связаны с благополучием человека. Предпочтительный выбор более крупной рыбы в качестве пищевых ресурсов может привести к уменьшению популяции рыб как с точки зрения количества доступной рыбы, так и ее размера.
«Мы можем наблюдать случай, когда биомасса планеты со временем становится меньше», - сказал он. «Это действительно влияет на продовольственную безопасность и то, как мы собираемся справляться с этим перед лицом растущего населения».
Определение видовых характеристик, которые следует измерять, и стандартизация того, как исследователи собирают и сообщают эти данные, знаменует собой значительный прогресс в усилиях Сети наблюдения за биоразнообразием Группы по наблюдениям за Землей, или GEO BON, международного сотрудничества между учеными, стремящимися синхронизировать программы наблюдений. составить четкую картину биоразнообразия Земли. «Видовые признаки» - это один из шести классов в структуре GEO BON для оценки прогресса в достижении целей национальной и международной политики, включая Цели Организации Объединенных Наций в области биоразнообразия, принятые в Айти, и Цели в области устойчивого развития на период до 2030 года. как их контролировать, остались неясными.
Гуральник и первый автор исследования Дэниел Кисслинг, оба из которых являются сопредседателями рабочей группы по данным GEO BON, возглавили группу экологов и ученых, занимающихся данными, для уточнения категорий признаков и создания пошагового рабочего процесса для того, как они могут быть измерены способами, которые напрямую связаны с целями политики.
Они определили видовые признаки как любые физические, физиологические, репродуктивные, поведенческие, зависящие от времени или сезона характеристики видов животных или растений.
«Признаки - это не только такие вещи, как форма и размер тела. Они также включают такие факторы, как время цветения растений или появление листьев», - сказал Гуральник. «Некоторые из них действительно чувствительны к глобальным изменениям климата. Создание систем, которые позволяют нам понять, как черты реагируют на эти изменения, имеет решающее значение, потому что черты действительно определяют, как работают экосистемы и какие услуги они предоставляют нам как людям».
Одной из основных проблем успешного создания этих систем данных является стандартизация способов мониторинга признаков и способов представления этих данных.
Вместо того, чтобы каждый измерял множество вещей по-разному и пытался сделать разные выводы, мы должны построить систему мониторинга биоразнообразия планеты таким образом, чтобы координировать усилия и создавать стандарты того, как эти данные людям, которые принимают решения», - сказал он.
Создание глобальной сети, которая следит за пульсом жизни на Земле, может показаться невозможным подвигом, но Гуральник указал на сообщество ученых-климатологов как на пример группы, которая преодолела аналогичные огромные препятствия и преуспела. Он считает глобальное сотрудничество, которое объединило ученых-климатологов для сбора, обмена и стандартизации данных для создания высокоточных моделей и прогнозов, сопоставимым с тем, на что направлены усилия GEO BON по мониторингу биоразнообразия..
Команда обрисовывает в общих чертах рабочий процесс, который объединяет данные о признаках из коллекций естественной истории, наблюдений на земле и дистанционного зондирования с воздуха и из космоса, в котором разрешение данных почти достигает точки, при которой исследователи могут измерять показатели здоровья человека. дерево.
«Мы знаем, что леса во всем мире сокращаются, и существуют системы мониторинга, которые могут сообщить нам скорость потери лесов в год или в месяц», - сказал он. «Что, если бы мы могли сделать то же самое для того, как изменение размера тела происходит в популяциях рыб по всему миру в ответ на промысел? Это те модели, которые мы хотим создать».
Тем не менее, не все виды можно отслеживать, и исследователям придется делать выбор в отношении того, какие измерения будут наиболее актуальными для научных и социальных нужд, сказал Гуральник, назвавший наблюдение Земли «сортировочным предприятием».
Понимание человеческих аспектов принятия природоохранных решений является основной причиной, по которой GEO BON включила цели политики ООН в свои усилия по мониторингу биоразнообразия, сказал он.
«Это социальная проблема, а не только техническая или научная», - сказал Гуральник. «Мы не сможем решить проблемы экологической устойчивости, если не будем знать, какие проблемы люди пытаются решить на местном, региональном, национальном и глобальном уровнях. Делать это, чтобы предоставить то, о чем никто не просит, было бы не очень хорошей идеей."
Гуральник предвидит долгий путь - даже в части сбора данных - к созданию глобальных систем мониторинга биоразнообразия, которые объединяют и передают данные таким образом, чтобы они плавно трансформировались в политику. Но он остается оптимистом, отчасти из-за ошеломляющего прогресса в количестве, размере и доступности баз данных о биоразнообразии, таких как iDigBio, в последние десятилетия.
"Количество ресурсов данных, которые разрослись за последние 30 лет, просто огромно. Это кардинальное изменение", - сказал он.
Сбор и стандартизация данных - знакомые проблемы музеев естествознания, которые Гуральник считает ключевыми участниками проекта. Музеи являются хранилищами миллионов физических образцов, которые предоставляют исторические исходные данные о признаках видов, а также находятся в авангарде сбора некоторых из этих данных новыми способами с помощью оцифровки и компьютерной томографии.
«Как музей, мы собираемся участвовать в этой дискуссии о коллекциях и наших связях с миром на протяжении десятилетий», - сказал он. «Это потрясающе. Именно там мы и должны быть».