Microsoft Research解决生态系统建模

如果有一个巨大的计算机模型，可以大大提高我们对环境的理解，并导致更好地支持保护和生物多样性的政策决策？Microsoft Research的一支研究人员正在建立这样一个模型，即有一天可能最终做到这一点，并发布了一个文章上周的自然（付费访问）争论其他科学家们上船，并尝试这样做。

什么时候绘制了紫薇，微软的计算生态和环境科学集团（CEES）负责人和他在剑桥，英国的Microsoft Research的同事开始与之合作联合国环境规划署世界保护监测中心（UNEP-WCMC），他们不知道他们会最终在全球范围内建模生活。“UNEP-WCMC是一家重要的保护活动的国际中心，我们对我们可能会一起做的事情非常思考，”普兹说。但他们很快意识到真正需要的是一个普遍的生态系统模型（Gem） - 由于涉及巨大规模而无法达到可能的东西。反过来，来自宝石的调查结果可能有助于更好地了解有关生物多样性的知情政策决定。

但首先，术语上的底漆。GCM（通用循环模型）是一种数学模型，模仿地球土地，海洋和大气的物理和化学。虽然科学家使用这些模型来更好地了解地球的气候系统如何工作，但它们也习惯了预测气候变化并告知公共政策。由于这些模型非常成功，因此保护社区的成员正在寻找一个可以提高他们对生物多样性了解的模型。

下一页：数字化我们理解全球碳循环的方式

建立一个宝石是挑战 - 但不是不可能的。Microsoft Research和UNEP-WCMC过去两年已经为陆地和海洋生态系统开发了原型创业板。原型被称为Madingley Model，建立在刚刚完成的另一个非常雄心勃勃的项目之上，建模全局碳循环．以此为出发点，他们也开始模拟所有的动物生活:食草动物、杂食动物和食肉动物，各种大小，生活在陆地上。计算生态小组在做这件事时处于一个独特的位置，因为这个小组包括了真正的生态学家(比如Purves)，他们在微软研究院内部做着新奇的研究。此外，他们正在开发用于这类科学的新型软件工具。当团队遇到各种各样的计算和技术挑战时，这对团队很有帮助。尽管如此，该模型的输出结果与目前对生态系统的理解普遍一致。

一个挑战是，虽然已经收集了创建有效创业宝石所需的一些数据并在研究机构中存储，但需要更多的数据。一个新的主要数据收集计划将是昂贵的，因此宝石的支持者正在呼吁世界各国政府支持管理大规模收集生态和气候数据的计划。

但如果你建造它，他们会来吗？德鲁紫薇知道建立一个现实的宝石是可能的，但他认为真正的挑战是构建一个模型，使得能够更好地管理我们的自然资源 - 并且这意味着确保预测是准确的。如果可以实现这样的准确，值得信赖的模型，有一天的保护主义者将能够将来自其他领域的Gems和模型的数据耦合，以提供更全面的全球保护政策指南。

寻找气候变化的解决方案和生态系统保存对任何一个实体孤立的任何一个实体来说都是过大的。这正是为什么我们认为计算机建模有潜力。这是一个不断发展的角色技术的另一个伟大的例子将在解决地球面临的环境挑战方面发挥作用 - 我们很荣幸与之携手合作联合国环境规划署开始解决这些挑战。

这文章首先出现在Microsoft绿色博客上，并通过许可重印。

一个全球碳循环的插图由凯文SAFF提供，由维基思维派米什克斯修订。