Eine neue Methode zur Analyse der Auswirkungen von Naturschutzmaßnahmen auf komplexe Ökosysteme hat die Modellierungszeit von 108 Tagen auf sechs Stunden verkürzt, wie QUT-Statistiker herausgefunden haben.
Ph.D. Die Forscherin Sarah Vollert von der School of Mathematical Sciences und dem QUT Center for Data Sciences sagte, es sei unmöglich, genau vorherzusagen, wie sich Schutzmaßnahmen auf die einzelnen Arten auswirken würden.
„Auch wenn Naturschutzmaßnahmen gut gemeint sind, können sie nach hinten losgehen“, sagte Vollert.
„Wenn Entscheidungsträger beispielsweise beschließen, Wildkatzen auszurotten, könnte dies zu explosionsartigen Populationen ihrer Beutearten wie Kaninchen führen.“
„Unkontrollierte Kaninchenpopulationen könnten dann verheerende Auswirkungen auf die Vegetation haben und den Lebensraum zerstören, den einheimische Arten zum Überleben benötigen.“
„Dieses hypothetische Beispiel zeigt, wie schwierig es sein kann, die Kaskadeneffekte von Naturschutzmaßnahmen vorherzusagen, bei denen Veränderungen bei einer Art eine Kettenreaktion auslösen können, die sich auf viele andere auswirkt.“
Vollert sagte, die begrenzte Rechenleistung habe die Fähigkeit mathematischer Modelle beeinträchtigt, die Wahrscheinlichkeiten unbeabsichtigter Folgen von Schutzmaßnahmen für jede Art in einem Ökosystem zu ermitteln.
„Um das Problem zu umgehen, werden vereinfachte Darstellungen von Ökosystemen verwendet, um in einem angemessenen Zeitrahmen Ergebnisse zu erzielen“, sagte sie.
„In dieser Forschung habe ich einige der neuesten datenwissenschaftlichen Techniken im Bereich der ungefähren Bayes’schen Statistik verwendet, um die Effizienz von Naturschutzrisikoanalysen zu steigern, ohne dabei an Genauigkeit einzubüßen.
„Diese Verbindungen waren zuvor noch nicht gefestigt worden, doch die Verknüpfung dieses Ökosystemplanungstools mit der Bayes’schen Statistik ermöglichte uns die Entwicklung schnellerer Methoden.“
„Mit meinen neuen Methoden haben wir das Modell in sechs Stunden erstellt, als wir das Ökosystem von Victorias Phillip Island mit den von Ökologen beschriebenen komplexen Arteninteraktionen betrachteten.
„Aber die Nutzung der vorhandenen Tools hätte 3,5 Monate gedauert.“
„Diese schnellere Methode bedeutet, dass Ökologen ihr Verständnis eines Ökosystems nicht vereinfachen müssen, um das Tool zur Bewertung des Naturschutzrisikos zu verwenden.“
Der Studie„Freischaltung der Ensemble-Ökosystemmodellierung für große und komplexe Netzwerke“, wurde veröffentlicht in PLOS Computational Biology.
Die QUT-Forscher waren Vollert, Professor Christopher Drovandi und Dr. Matthew Adams.
Mehr Informationen:
Sarah A. Vollert et al., Erschließung der Ensemble-Ökosystemmodellierung für große und komplexe Netzwerke, PLOS Computational Biology (2024). DOI: 10.1371/journal.pcbi.1011976