Modellizzazione della relazione tra clima ed ecosistemi

Lo scopo del progetto SMSEE (Stochastic modeling of spatially extended ecosystems and ecological and climate data analysis) è quello di chiarire alcune dinamiche alla base dei cambiamenti degli ecosistemi. L’iniziativa utilizzerà una modellazione stocastica non lineare per studiare la relazione tra il clima e gli ecosistemi.

Il progetto SMSEE combina metodi tratti dalla fisica, dalla dinamica non lineare e dalla teoria dei giochi per studiare i vari effetti del “rumore” sulle dinamiche del clima e degli ecosistemi. Si propone di colmare le lacune conoscitive in vari settori, tra cui la dinamica del clima e le dinamiche degli ecosistemi estesi nello spazio.

Per effettuare delle previsioni migliori e ridurre significativamente il livello di incertezza in merito al clima futuro sono stati utilizzati degli algoritmi di apprendimento. Inoltre, il gruppo ha sviluppato una teoria sul rapporto tra statistiche sul vento e quelle sulle correnti in mare aperto.

I ricercatori hanno anche introdotto un nuovo concetto nel campo delle variazioni di regime negli ecosistemi. Si tratta di brusche transizioni globali da uno stato di stabilità a un altro causate da cambiamenti ambientali lenti o da disturbi a livello mondiale.

Il SMSEE ha proposto l’attivazione di indicatori per indagare sui graduali cambiamenti di regime, suggerendo che questi ultimi potrebbero essere identificati in maniera accurata esclusivamente attraverso una combinazione di indicatori in grado di rilevare variazioni brusche con altri in grado di rilevare variazioni più graduali. I risultati sono particolarmente rilevanti in tema di desertificazione, un processo di distruzione della flora locale che sembra avvenire in fasi a seguito di ripetute siccità.

I risultati del progetto contribuiranno a migliorare la comprensione delle dinamiche alla base del clima e degli ecosistemi. Il progetto porterà anche a un progresso della ricerca nel settore della fisica, analizzando ad esempio il rapporto tra dinamiche non lineari complesse ed effetti stocastici.