När oron för konsekvenserna av klimatförändringarna växer, forskare funderar hårt på data och modeller som driver deras förståelse av dessa förändringar.

Doktorander vid Virginia Commonwealth Universitys Center for Environmental Studies bidrog nyligen till denna ansträngning genom att bevisa att gratis, offentligt tillgängliga klimatdata kan förutsäga livsmiljökvaliteten inom flodnätverk med lika stor noggrannhet som data från mer komplexa och dyra källor. Klimatdata inkluderar variabler som nederbörd och lufttemperatur. Forskare placerar dessa variabler i modeller som skapats för att förutsäga miljöförändringar som artfördelning.

Många av de datakällor som behövs för att modellera klimatförändringseffekter är tillgängliga online utan kostnad för både forskarna och lekmännen, vilket minskar den ekonomiska bördan som är förknippad med många vetenskapliga undersökningar, sa Daniel McGarvey, Ph.D., docent vid Centrum för miljöstudier i VCU Life Sciences.

"Nu när allmänhetens oro kring klimatförändringen ökar, tillgänglighet till information är avgörande, " sa McGarvey.

I en artikel publicerad i tidskriften Ekografi den här sommaren, McGarvey och studentförfattarna Mitra Menon, Taylor Woods, Spencer Tassone, Jessica Reese, Marie Vergamini och Erik Kellogg utvecklade nya modeller för fördelningen av 15 fiskarter i Columbia River Basin i Pacific Northwest. Doktoranderna fullgjorde uppgiften som en del av McGarveys kurs i bevarandebiogeografi.

Lufttemperatur och nederbörd, lätt tillgänglig från de nationella centren för miljöinformation, visade sig förutsäga tillgången på fiskhabitat med ungefär samma noggrannhet som direkta mätningar av vattentemperatur och hydrologi, som är mindre tillgängliga. Eleverna kunde också identifiera de bästa livsmiljöerna för varje art i Columbia River Basin.

"Vi fann i vår modellering att variabler som är något enkla att mäta var lika bra prediktorer för var fisken skulle vara som variabler som kräver mer intensiva verktyg för att mäta, som det faktiska flödet, " sa Woods.

Hon tillade att bevisningen av dessa variablers giltighet är särskilt viktigt för forskare i utvecklingsländer.

"I många utvecklingsländer, de har inte tillgång till mer avancerade verktyg, Woods sa. "Vi har stora databaser med intensiva variabler i USA, men i andra delar av världen som kan vara hotspots för biologisk mångfald, dessa variabler är mycket svåra att få fram. Å andra sidan, lufttemperaturen är mycket lätt att mäta."

Dessa förutsägelser om fiskfördelningar kan också illustreras som kartor som ska användas av naturresursförvaltare, Sa McGarvey.

Ett mångsidigt verktyg

Detta arbete är också särskilt viktigt eftersom det tar upp en långvarig debatt om användningen av grundläggande klimatdata i modeller av vattenlevande ekosystem.

Många forskare tvekar att basera förutsägelser för vattensystem på variabler som till sin natur är terrestra, såsom lufttemperatur och nederbörd. På senare år har stora ansträngningar har gjorts för att nedskala eller omvandla grundläggande klimatdata till mer sofistikerade mått på vattentemperatur och hydrologi. Men dessa nedskalade projekt kan vara oöverkomligt dyra och som McGarvey och hans elever har visat, de kanske inte är nödvändiga.

"Lufttemperaturen är den huvudsakliga bestämningsfaktorn för vattentemperaturen i de flesta system, men det finns ingen perfekt en-till-en-matchning. Så, det har gjorts en push för att bygga separata modeller av vattentemperatur, före modellering av livsmiljökvalitet för vattenlevande organismer, " sa McGarvey. "Det är bra, men det är inte gratis att göra det. Det som är bra med grundläggande klimatdata är att det är gratis och därför en underbart demokratisk resurs. "