Ученые нашли способ следить за биоразнообразием планеты из космоса. Новое глобальное исследование показало, что спутниковые данные о продуктивности растительности могут точно предсказывать, сколько видов животных обитает в той или иной точке Земли.

Результаты опубликованы в издании Journal of Remote Sensing.

Раньше для таких оценок использовали косвенные показатели вроде NDVI — индекса, который измеряет «зеленость» растительности. Но он не учитывает реальное количество энергии, которое производят растения. Теперь исследователи из Ланьчжоуского университета и других научных центров предложили более точный метод — динамические индексы местообитаний (ДИМ).

Как это работает

• Спутники фиксируют, сколько углекислого газа поглощают растения (этот процесс называют валовой первичной продукцией, ВПП).
• На основе этих данных вычисляют три ключевых параметра: общую продуктивность за год, минимальный уровень жизни растений и стабильность экосистемы.
• Чем выше эти показатели, тем больше видов животных может выжить в регионе.

Ученые проверили восемь разных спутниковых моделей и сравнили их с данными с 124 наземных станций FLUXNET. Оказалось, что ДИМ на основе ВПП лучше всего предсказывают разнообразие млекопитающих, птиц, амфибий и рептилий — точность достигает 84%. Особенно хорошо сработала модель VPM (Vegetation Photosynthesis Model).

Наш метод соединяет спутниковые технологии и биологию, — говорит профессор Сюаньлун Ма. — Теперь можно оценивать биоразнообразие даже в труднодоступных местах, где нет полевых исследований.

Где это пригодится

• Охраняемые территории с высокой продуктивностью растений действительно поддерживают больше видов.
• Метод поможет находить новые точки для создания заповедников.
• В будущем, с появлением более детальных спутников, мониторинг станет еще точнее.

Пока у метода есть ограничения: в пустынях и тундрах точность ниже, а для беспозвоночных и растений алгоритмы еще не настроены. Но это уже большой шаг к глобальной системе наблюдения за жизнью на Земле.

Главный плюс — скорость и масштаб. Традиционные методы подсчета видов требуют лет полевых работ, а спутники дают данные за дни. Это критично для стран, где нет ресурсов на масштабные исследования, но есть уникальные экосистемы под угрозой.

Метод поможет:

• Быстро оценивать эффективность заповедников — если продуктивность падает, значит, пора принимать меры.
• Находить «слепые зоны» — места, где теоретически должно быть много видов, но их никто не изучал.
• Прогнозировать, как изменение климата повлияет на биоразнообразие.

Однако отметим, что исследование опирается на корреляцию: больше растений — больше животных. Но это не всегда так. Например, в тропиках высокая продуктивность может означать доминирование одного-двух видов деревьев, вытесняющих остальные. А для пустынных видов избыток зелени даже вреден. Авторы честно признают эти ограничения, но без учета таких нюансов метод может давать ошибки.

Ранее ученые выяснили, как на животных и растения влияет вырубка леса.