Ekolojik durum tahmini yapmak mümkün mü?

Ekoloji disiplini kısa vadeli tahminlerde bulunma yolunda her geçen gün ilerleme kaydediyor.
İstem Fer - bilimsoL
Pazartesi, 26 Şubat 2018 09:45

Hava durumunu kontrol etmeden evden çıkmıyoruz, plan yapmıyoruz malum. Çok ayırdına varmasak da aslında zaman zaman ekolojik durum kontrolü de yapıyoruz. Geçen yıl yaşanan kene patlaması bu yıl da yaşanacaksa belki çadır kampından vazgeçmeli... Sonbahar renklerini fotoğraflamak için Ekim sonuna mı gezi ayarlasam, Kasım başına mı? Haftaya algler gölü sarmamış olursa yüzmeye mi gitsek? Tüm bu sorulara ve daha fazlasına, hava tahminlerinden alıştığımız kadar net cevaplar almak henüz mümkün olmasa da ekoloji alanındaki çalışmalar bu doğrultuda ilerliyor.

Ekoloji, iklim değişimi krizinin getirdiği sorunları önceden tahmin etmek ve çözüm üretmek için gerekli bilgi birikimine ve araçlara sahip olan bilim dalları arasında başta geliyor. Ancak bugüne kadar bu tip çalışmaların çoğu uzun vadeli gelecek kestirimleri yapmaya odaklandı. Bunlar, türlerin iklim değişimine göre yeryüzündeki dağılımının nasıl değişeceğini veya ormanların atmosferden karbondioksit çekmeye devam edip etmeyeceğini tahmin etmeye yönelik önümüzdeki onlarca, bazen yüzlerce yıllık dönemi hedef alan çalışmalardı.

Ancak bir grup ekolog, gerek ekoloji biliminin gerekse toplumun, günler, mevsimler ve yıllar bazındaki kısa vadeli kestirimlerden çok daha fazlasını elde edeceği görüşünde [1]. Hava durumu tahmini gibi kısa vadeli ekolojik durum tahminleri, haftasonu planlarımızı belirlememize yardımcı olmaktan öte, tarım, ormancılık, balıkçılık gibi endüstrilerde alınan kararları büyük ölçüde iyileştirebilir. Yerel yönetimlerin ve hükümetlerin çevre koruma ve halk sağlığı faaliyetlerine katkıda bulunabilir. 

EKOLOJİK DURUM TAHMİNİ NE İŞE YARAR?

Örneğin geçtiğimiz yıl Burdur Gölü'nde büyük bir alg patlaması yaşanmış, çevrede endişeye yol açmıştı. Ekolojik durum tahmini çalışmaları zararlı alg patlaması olaylarının önceden tahmin edilerek, gerekli tedbirlerin alınmasını, sözkonusu su kaynağı içme suyu veya sulama suyu için kullanılıyorsa zehirlenmelerin önünde geçilmesini sağlayabilir.

Ekolojik durum tahminlerinin halk sağlığına potansiyel faydaları bununla da sınırlı değil. Kene, sivrisinek gibi hastalık taşıyıcı aracıların (vektörlerin) popülasyon dinamiklerini kestirmek, kıtlık öngörülerinde bulunmak, orman yangını ve diğer doğa felaketlerini önceden tahmin etmek gibi birçok uygulama alanı bulunuyor.

Bu kadar çok uygulama alanı ve hayati faydaları bulunduğu halde, neden hava durumu tahmin eden sistemler ve ağlar kadar gelişmiş ve oturmuş bir “ekolojik durum tahmini” düzenimizin olmadığını merak edebilirsiniz. Bunun birbiriyle alakalı başlıca iki nedeni var. Birincisi, ekoloji disiplini geleneksel olarak, uygulamalı olmaktan daha ziyade izaha dayalı bir bilim alanı. İkincisi de, ekolojik problemlerin doğası atmosfer fiziğinden biraz farklı. Örneğin atmosferik süreçlerin işleyişlerini fiziksel denklemler olarak yazmak mümkünken, ekolojik süreçlerdeki değişkenlik ve rasgelelik bu sistemleri açıklayan belirlenimci mekanistik denklemler kurmamızı zorlaştırıyor.

ARAŞTIRMALAR BİZE NE GÖSTERECEK?

Ekoloji disiplini, bu değişkenlik ve rasgeleliği artık içselleştirmiş olduğu gibi, tüm bu sistemsel özellikler altında istatistiksel modelleme ve çıkarımlarda bulunmakta da oldukça başarılı bir hale gelmiş durumda. Ancak bu, son birkaç on yılda gelinen bir aşama. Hal böyle olunca, ekologlar yakın geçmişe kadar, disiplin olarak kısa-vadeli durum tahmini yapabilecek olgunluğa erişmediklerini düşünüp “daha iyi” olana kadar bekleme eğilimine sahiptiler. Son birkaç yılda ise, yeterince iyi olmanın yolunun yaparak öğrenmekten geçtiği anlayışı kabul görmeye başladı.

Bu dönüşümün ardında yatan en büyük etmenlerden biri büyük veri alanındaki gelişmeler. Günümüz ekologları, sadece on yıl öncesine kıyasla, artık onlarca kat daha fazla veriye sahipler ve bu birikim daha da büyük bir ivmeyle artıyor. Üstelik bu veri birikimine ek olarak, dijital teknolojilerdeki gelişmeler de veriye daha kolay ulaşmayı, bilgiyi daha hızlı işlemeyi, önceden uygulanamayan istatistiksel araçları kullanmayı mümkün kılan hesaplama kapasitesine erişmemizi sağladı.

Bu dönüşümün önündeki en büyük engellerden biriyse üniversitelerdeki ekoloji eğitimi gibi görünüyor. Hesaplamalı yöntemler, programlama, olasılık ve istatistik gibi konular genellikle ekoloji eğitiminin bir parçası değil. Ancak bu durum da yavaş yavaş değişiyor. Ekoloji ve Evrimsel Biyoloji Derneği'nin düzenlediği hesaplamalı ekoloji yaz okulları da buna bir örnek.

Ekologlar şimdi, 50'lerin başındaki atmosfer fizikçileri gibi bir seçimle karşı karşıyalar. Ya daha çok veri toplayana ve modellerini iyileştirene kadar bekleyecekler ya da deneye yanıla da olsa kısa vadeli ekolojik durum tahmini yapan sistemler ve ağlar oluşturma yönünde işe koyulacaklar. Atmosferciler ikincisini seçmişlerdi, kolay bir süreç de olmadı, ancak bugün gelinen nokta cesaret verici.

İlk ekolojik tahminler de muhtemelen büyük hatalar içerecek. Ancak bu hataların analizi, bize ekolojik süreçlerin nasıl işlediğini daha iyi anlama fırsatı verecek. Hipotezlerimizi gözden geçirip, modellerimizi geliştirerek yeni tahminlerle sınayabilecek, bu döngüyü devam ettirerek daha bütünlüklü bir ekoloji bilimi inşa edebileceğiz.

 

Kaynak:

[1] Dietze, M.C., vd., 2018, PNAS https://doi.org/10.1073/pnas.1710231115