Gevolgen van klimaatverandering, die voornamelijk de functies van ecosystemen aantasten en bijgevolg ook de menselijke sectoren, een cruciaal onderwerp zijn geworden. Waargenomen en verwachte variaties in klimaatomstandigheden kunnen namelijk het ecologische evenwicht van ecosystemen ondermijnen:gemiddelde klimaatpatronen, voornamelijk vertegenwoordigd door de intra-jaarlijkse (maandelijkse tot seizoensgebonden) temperatuur en neerslagcyclus, rechtstreeks invloed hebben op de verdeling, overvloed en interacties van biologische soorten.

Tijdens de lange geschiedenis van wetenschappelijk onderzoek naar de relaties tussen het klimaat en de gemeenschappen op aarde, talrijke meteorologische variabelen en/of afgeleide indices zijn geformuleerd, berekend en toegepast om de geografische spreiding van natuurlijke populaties langs klimaatgradiënten te verklaren, gekenmerkt door intra-jaarlijkse patronen van temperatuur en neerslag. Dergelijke variabelen en indices worden ook wel bioklimatologische indicatoren (BioClimInd) genoemd. Ze zijn voornamelijk het resultaat van primaire – waargenomen of gemodelleerde – klimaatvelden (bijv. minimum, maximale en gemiddelde temperatuur, neerslaghoeveelheid) en bijdragen aan het afbakenen van de bioklimatische "omhulling" voor soorten in termen van gunstige milieuomstandigheden, ook wel "geschiktheid" genoemd.

Een studie geleid door de CMCC Foundation en onlangs gepubliceerd in de Natuur logboek Wetenschappelijke gegevens heeft een nieuwe wereldwijde en gratis toegankelijke dataset van bioklimatische indicatoren vrijgegeven met een ruimtelijke resolutie van 0,5° bij 0,5° (ca. 50 km op de evenaar) voor historische en toekomstige omstandigheden.

"Ons doel was om de beschikbaarheid van bioklimatische informatie te vergroten door een geheel van bioklimatische indicatoren die waardevol zijn voor zowel historische als toekomstige robuuste beoordelingen van de gevolgen van klimaatverandering", legt Sergio Noce uit, CMCC-wetenschapper en hoofdauteur van de studie. Zijn onderzoek bij CMCC richt zich op de analyse van de mogelijke effecten van klimaatverandering op de ruimtelijke verspreiding van bossoorten. "We denken aan een breed scala aan onderzoeksgebieden, zoals natuurecologie, behoud en beheer van natuurlijke hulpbronnen, botanisch, bosbouw en vele andere gebieden met biogeografie. Meer in het algemeen, onze gegevens kunnen nuttig zijn voor alle studies die gebruik maken van soortendistributiemodellering. Gezien de ruimtelijke resolutie, deze dataset zal vooral geschikt zijn voor studies op continentaal-wereldwijde schaal, bijvoorbeeld, om regio's zoals de Middellandse Zee of het Russische grondgebied te bestuderen; zelfs voordat de dataset werd vrijgegeven, ons team heeft een werk gepubliceerd over de effecten van het broeikaseffect op Russische bossen vanuit een biogeografisch perspectief met behulp van deze bioklimatische indicatoren."

Wat wordt bedoeld met biogeografie en waarom zijn bioklimatische indicatoren zo belangrijk? Zoals hij uitlegde in zijn Natuur Achter het papieren artikel, "Biogeografie bestudeert de verspreiding van soorten en ecosystemen in een geografische ruimte en de relaties tussen deze gemeenschappen en, onder andere, de klimatologische omstandigheden:bioklimatische indicatoren vatten deze omstandigheden samen. Veranderingen in de verspreiding van soorten hebben altijd plaatsgevonden; er zijn veel voorbeelden van dier- of plantensoorten die in het verleden zijn 'gemigreerd' naar geschiktere milieu- en klimatologische omstandigheden. Om een ​​voorbeeld te geven, vanaf het einde van de meest recente ijstijd (ongeveer 11-12, 000 jaar B.P.) bevond de Europese hazelaar zich alleen in een glaciale refugia in Zuid-Europa; toen het klimaat warmer werd, hazelaar begon naar het noorden te migreren en verspreidde zich over het hele Europese continent. Klimaatverandering versnelde dit proces en vandaag begrijpen en kunnen we toekomstige klimaatenveloppen voorspellen, dat is begrijpen hoe de verspreiding en het voorkomen van soorten in de toekomst zullen veranderen, wordt steeds belangrijker."

De nieuwe dataset, genaamd CMCC-BioClimInd, zal bijdragen aan het bereiken van dit doel en tegelijkertijd een reeks van 35 bioklimatische indices bieden, berekend voor zowel een historisch interval van 40 jaar (1960-1999) als voor twee toekomstige tijdshorizonten (middellange termijn 2040-2079 en lange termijn 2060-2099) vanaf , respectievelijk, nabewerking van klimaatheranalyse en een ensemble van 11 gekoppelde model-intercomparisonprojectfase 5 (CMIP5) bias-gecorrigeerde klimaatsimulaties.

Daarom zal de nieuwe CMCC-dataset van bioklimatische indicatoren nuttig zijn voor een brede gemeenschap van onderzoekers die zich richten op reproductie en modellering, respectievelijk, de verspreidingsgebieden van huidige en toekomstige habitats door middel van een Species Distribution Modeling (SDM)-benadering, waar grote hoeveelheden hoogwaardige en actuele milieugegevens (vooral klimaat) nodig zijn.

"Aan de ene kant, "Noce concludeert, "Het gebruik van indicatoren in plaats van alleen ruwe klimaatvariabelen maakt het gemakkelijker om relaties tussen het bestudeerde onderwerp (voorkomen van soorten, beschikbaarheid van hulpbronnen enz.) en het klimaatregime ter ondersteuning van beslissingen voor complexe systemen; anderzijds, het gebruik van het ensemble maakt het mogelijk om rekening te houden met de variabiliteit tussen simulaties als gevolg van de fysica van de verschillende modellen en de onzekere toekomstige ontwikkelingstrajecten."

Het werk is aan de gang en in de nabije toekomst, CMCC-onderzoekers willen CMCC-BioClimInd up-to-date houden door meer klimaatsimulaties en/of verdere modeloutputs toe te voegen.

De gegevens van individuele indicatoren zijn openbaar beschikbaar om te downloaden in het veelgebruikte Network Common Data Form 4 (NetCDF4)-formaat in CMCC Data Delivery System (CMCC DDS) dat zojuist online is vrijgegeven, een uniek, consistent en naadloos toegangspunt voor alle gegevens die door CMCC worden geproduceerd en gebruikt.