Klimatförändringarna påverkar, påverkar i första hand ekosystemens funktioner och följaktligen mänskliga sektorer, har blivit ett avgörande ämne. Observerade och förväntade variationer i klimatförhållanden kan faktiskt undergräva ekosystemens ekologiska jämvikt:genomsnittliga klimatmönster, huvudsakligen representerad av den årliga (månatliga till säsongsbetonade) temperatur och nederbördscykel, direkt påverka distributionen, överflöd och interaktioner av biologiska arter.

Under den långa historien av vetenskaplig forskning om förhållandet mellan klimatet och jordens samhällen, många meteorologiska variabler och/eller härledda index har formulerats, beräknas och tillämpas för att förklara den geografiska fördelningen av naturliga populationer längs klimatgradienter, kännetecknas av intra-årliga mönster av temperatur och nederbörd. Sådana variabler och index är också kända som bioklimatiska indikatorer (BioClimInd). De härrör huvudsakligen från primära—observerade eller modellerade—klimatfält (t.ex. minimum, högsta och medeltemperatur, nederbördsmängd) och bidra till att avgränsa det bioklimatiska "höljet" för arter i termer av gynnsamma miljöförhållanden, även kallad "lämplighet".

En studie ledd av CMCC Foundation och nyligen publicerad i Natur tidning Vetenskapliga data släppt en ny global och fri tillgång datauppsättning av bioklimatiska indikatorer vid 0,5° gånger 0,5° rumslig upplösning (ca 50 km vid ekvatorn) för historiska och framtida förhållanden.

"Vårt mål var att bredda tillgången på bioklimatisk information med en ensemble av bioklimatiska indikatorer värdefulla både för historiska och framtida robusta klimatförändringskonsekvensbedömningar", förklarar Sergio Noce, CMCC-forskare och huvudförfattare till studien. Hans forskning vid CMCC fokuserar på analys av de potentiella effekterna av klimatförändringar på den rumsliga spridningen av skogsarter. "Vi funderar på ett brett spektrum av forskningsfält som vilda ekologi, naturresursernas bevarande och förvaltning, botanisk, skogsbruk och många andra områden som involverar biogeografi. Mer generellt, våra data kan vara användbara för alla studier som använder artdistributionsmodellering. Med tanke på dess rumsliga upplösning, denna datauppsättning kommer att vara särskilt lämplig för studier på kontinental-global skala, till exempel, att studera regioner som Medelhavet eller det ryska territoriet; även innan du släpper datamängden, vårt team publicerade ett arbete om effekterna av global uppvärmning på ryska skogar ur ett biogeografiskt perspektiv med hjälp av dessa bioklimatiska indikatorer."

Vad menas med biogeografi och varför är bioklimatiska indikatorer så viktiga? Som han förklarade i sin Natur Bakom pappersartikeln, "Biogeografi studerar fördelningen av arter och ekosystem i ett geografiskt utrymme och relationerna mellan dessa samhällen och, bland andra, klimatförhållandena:bioklimatiska indikatorer sammanfattar dessa förhållanden. Förändringar i artfördelningen har alltid förekommit; det finns många exempel på djur- eller växtarter som tidigare "migrerat" mot mer lämpliga miljö- och klimatförhållanden. För att ta ett exempel, från slutet av den senaste nedisningen (ca 11-12, 000 år f.Kr.) den europeiska hasseln fanns bara i någon glacial refugia i södra Europa; när klimatet blev varmare, hassel började vandra norrut och spred sig över hela den europeiska kontinenten. Klimatförändringarna påskyndade dessa processer och idag förståelse och förmåga att förutsäga framtida klimathöljen, det är att förstå hur arternas utbredning och förekomst kommer att förändras i framtiden, blir alltid viktigare."

Den nya datamängden, kallas CMCC-BioClimInd, kommer att bidra till att uppnå detta mål samtidigt som de tillhandahåller en uppsättning av 35 bioklimatiska index beräknade både för ett 40-års historiskt intervall (1960-1999) och för två framtida tidshorisonter (medellång sikt 2040-2079 och lång sikt 2060-2099) från , respektive, efterbearbetning av klimatomanalys och en ensemble av 11 Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) biaskorrigerade klimatsimuleringar.

Därför kommer den nya CMCC-datauppsättningen av bioklimatiska indikatorer att vara användbar för ett brett samhälle av forskare som syftar till att reproducera och modellera, respektive, nuvarande och framtida livsmiljöer med hjälp av en Species Distribution Modeling (SDM)-metod, där stora mängder högkvalitativa och aktuella miljödata (särskilt klimat) krävs.

"Å ena sidan, " avslutar Noce, "Exploateringen av indikatorer istället för bara råa klimatvariabler gör det lättare att sluta sig till sambandet mellan det studerade ämnet (arter förekomst, resurser tillgänglighet etc.) och klimatregimen för att stödja beslut för komplexa system; å andra sidan, att använda ensemblen gör det möjligt att överväga variationen mellan simuleringar på grund av de olika modellernas fysik och de osäkra framtida utvecklingsvägarna."

Arbetet pågår och inom en snar framtid, CMCC-forskare vill hålla CMCC-BioClimInd uppdaterad och lägga till fler klimatsimuleringar och/eller ytterligare modellresultat.

Data från enskilda indikatorer är allmänt tillgängliga för nedladdning i det vanliga nätverket Common Data Form 4-formatet (NetCDF4) i CMCC Data Delivery System (CMCC DDS) som just släppts online, en unik, konsekvent och sömlös åtkomstpunkt för all data som produceras och används av CMCC.