Российские и европейские учёные разработали математический подход и алгоритм, позволяющие просчитать сложные взаимодействия между климатом и отдельными экосистемами и оценить вероятность вымирания тех или иных видов, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Российского научного фонда. По мнению учёных Института проблем машиноведения РАН (Санкт-Петербург), с одной стороны, теория позволит точнее моделировать климат и экосистемы прошлого, поскольку ископаемые данные часто противоречивы и недостаточны, а с другой – она важна и для современного мира: с ее помощью можно прогнозировать скорость сокращения ареалов растительных биомов.

7 лет назад экологи пришли к выводу, что на Земле началось шестое массовое вымирание. Их расчёты показали, что после начала так называемого антропоцена, века человечества, темпы вымирания млекопитающих и других животных выросли примерно в 114 раз. Этот показатель сейчас приближается к тому, с какой скоростью исчезали представители флоры и фауны в конце эры динозавров. Резкое ускорение темпов исчезновения видов заставляет учёных задумываться о создании инструментов, которые бы помогали экологам и чиновникам оценивать вероятность исчезновения тех или иных видов и предпринимать соответствующие меры. Для решения этой задачи была разработана математическая модель, которая позволяет просчитывать изменения в работе экосистем с учетом двух движущих факторов шестого массового вымирания – деятельности человека и глобального потепления.

Модель объединяет в себе 3 менее масштабных модели, которые описывают то, как меняется энергетический баланс Земли со временем, как меняются ареалы обитания различных видов животных, а также их конкуренция за свободные природные ресурсы. Объединение этих подходов позволило учёным составить систему уравнений, позволяющих просчитать то, как климат влияет на биоразнообразие и изменение границ местообитаний.

Используя эту модель, учёные просчитали то, как изменятся экосистемы при быстрых и относительно медленных темпах глобального потепления, а также детально изучили то, как различные климатические факторы влияли на растительный покров Европы 4–16 миллионов лет назад. Эти расчёты подтвердили точность работы нового алгоритма, а также помогли исследователям раскрыть ранее неизвестные климатические закономерности.

Расчёты показали, что даже стабильные экосистемы, подобные тайге и лиственным лесам, быстро распадаются на множество менее крупных систем в том случае, если изменения климата протекают с достаточно высокой скоростью. Если же этот параметр ниже определенной планки, то крупные экосистемы успевают приспособиться к изменениям и сохраняют стабильность.

Эта планка была относительно недавно превышена во время начала эпохи оледенения, когда растительными экосистемами Европы распались в результате резкого снижения температуры, что привело к исчезновению огромного числа видов растительности. Как предполагают ученые, нечто похожее предположительно произойдет со всеми биомами Земли в ближайшем будущем в результате обратного процесса – резкого роста температур.