Forscher: Neue Generation ökologischer Modelle nötig, um die Zukunft der Artenvielfalt zu sichern

Der Schutz von Tieren, Ökosystemen und Biodiversität ist eine der größten Herausforderungen unserer Zeit. Angesichts der dramatischen Auswirkungen des Klimawandels auf den Planeten und gesellschaftlicher Veränderungen wie Wohnungsbau und Urbanisierung ist der Schutz von Ökosystemen und des Lebens, das sie erhalten, zunehmend anspruchsvoller geworden.

Eine der schwierigsten Herausforderungen für Umweltforscher und Umweltschutzorganisationen besteht heute darin, vollständig zu verstehen, wie die Elemente eines fragilen Ökosystems auf globale und lokale Veränderungen reagieren.

In einem Papier veröffentlicht in Biologie des globalen WandelsDr. Alice Johnston, Dozentin für Umweltdatenwissenschaften, ist der Ansicht, dass in der Ökosystem- und Biodiversitätsforschung große Veränderungen nötig sind, um Modelle einzubeziehen, die in der gesamten Umweltforschung breit angewendet werden können, statt sich nur auf bestimmte Probleme und Fragen zu konzentrieren.

„Um die ökologische Widerstandsfähigkeit gegenüber vom Menschen verursachten Veränderungen zu fördern und wiederherzustellen, sind robuste Landmanagementrichtlinien und -praktiken erforderlich. Modelle werden zunehmend zur Unterstützung von Umweltentscheidungen eingesetzt, um ein Verständnis der möglichen Folgen dieser Richtlinien und Praktiken vor ihrer Umsetzung zu ermöglichen“, sagt Dr. Johnston.

„Da die meisten ökologischen Modelle jedoch für bestimmte Zwecke entwickelt werden, ist es eine echte Herausforderung, die breite Informationsbasis aufzubauen, die erforderlich ist, um vorherzusagen, wie komplexe ökologische Systeme auf unterschiedliche Managementpraktiken in unterschiedlichen Landschaften reagieren.

„Was wir brauchen, sind ökologische Modelle, die gemeinsam entwickelt werden, um mehrere Maßstäbe zu berücksichtigen. Ein solcher Ansatz würde unterschiedliche Bereiche der Ökologie, wie wir sie heute kennen, überbrücken, um Organisationsprinzipien für die Artenvielfalt zu identifizieren und eine Beweisgrundlage für den Schutz von Ökosystemen bei miteinander verbundenen Umweltproblemen zu schaffen.“

Dr. Johnston plädiert dafür, die bereits erzielten Fortschritte bei der ökologischen Modellierung zu nutzen, um die Vorhersagekraft und den Rechenaufwand bestehender maßstabsspezifischer Modelle auf mehreren Skalen systematisch zu testen. KI-gestützte Methoden, wie sie bei der Vorhersage des Klimawandels verwendet werden, könnten dann Vorhersagen zur Artenvielfalt von lokalen auf globale Umweltprobleme extrapolieren.

Solche Fortschritte in der ökologischen Modellierung sind für mehrere laufende Projekte der Cranfield University relevant, darunter Defragmenting the fragmented urban landscape (DEFRAG) und Restoring Resilient Ecosystems (RestREco). Beide Projekte verfolgen einen mehrdimensionalen und mehrstufigen Ansatz, um zu verstehen, wie eine Reihe von Ökosystemen (städtisch, Grünland, Wald) auf Störungen reagieren und wichtige Dienste wie Luftqualität und Wasserregulierung unterstützen.