Biolog: Big Data forbedrer naturbeskyttelsen

Botanisk database med millioner af data vil gøre det lettere at passe på naturen under fremtidens klimaforandringer.

Naia Morueta-Holme er ph.d.'er fra Sektion for Økoinformatik og Biodiversitet ved Aarhus Universitet. Hun er i dag ansat som post.doc. ved University of California – Berkeley i USA. Hun er en af de otte finalister i Ph.d. Cup 2015, som DR, Dagbladet Information og Lundbeckfonden arrangerer sammen med de danske universiteter. (Foto: Hanne Kokkegård - DR Videnskab © Hanne Kokkegård - DR Videnskab)

Til sommer får verdens lande en enorm database til hjælp, når man skal beskytte naturen her og nu og i fremtiden.

Databasen – BIEN - rummer 20 millioner registreringer af plantearter i Nord- og Sydamerika med oplysninger om levesteder og planternes udbredelse med mere.

Når man kobler dataene med højtopløselige satellitfotos og viden om temperatur, nedbør med mere statistisk i computermodeller, kan man finde frem til, hvordan miljøforholdene fungerer for hver art, og hvilken betydning fremtidens klimaforandringer vil få for arten.

Ph.d. Cup 2015
  • 18. april klokken 20 sender DR2 et show med de otte finalister i Ph.d. Cup 2015, hvor de dyster om at fortælle om deres forskning på en letforståelig måde.
  • Ph.d. Cup er et samarbejde mellem DR, Information, de danske universiteter og Lundbeckfonden.
  • Ph.d. Cup skal sætte ekstra fokus på forskning, forskningsformidling og på forskernes samarbejde med medierne.
  • Hvis forskerne bliver bedre til at fortælle om deres forskning og gode til at gribe fat i medierne, kan langt mere forskning komme i spil ude i samfundet.
  • Ekstra opmærksomhed på forskning kan også øge interessen for selve det at forske. Det er vigtigt for Danmark i dag og i fremtiden.
  • Ud over selve konkurrencen har forskere kunnet deltage i en medieskole.
  • Der har de fået træning i, hvordan de formidler deres forskning til folk, der ikke kender til emnet på forhånd.

Modellerne kan samtidig benyttes af fx danske forskere til at forudsige biodiversitet i Danmark. Og anvendelse af Big Data er et paradigmeskift inden for forskningen i biodiversitet, fortæller biolog Naia Morueta-Holme.

Biologen udvikler computermodeller

Naia Morueta-Holme er med til at udvikle og opbygge databasen og computermodeller, der kan rydde op i de mange data.

Hun har taget en femårig ph.d. inden for økoinformatik og biodiversitet på Institut for Bioscience ved Aarhus Universitet. Og i dag forsker hun videre inden for samme område og projekt på University of California – Berkeley - i USA.

Hun bruger computermodeller til at beregne, hvordan klimaet og andre faktorer bestemmer arters udbredelse i dag og i fremtiden.

Og hun undersøger, hvordan myndighederne kan bruge BIEN og computermodellerne som værktøj i forbindelse med naturforvaltning.

Revolutionerende forskning

Naia Morueta-Holmes kolleger fra Aarhus Universitet har gennem fem år samarbejdet med amerikanske, franske og new zealandske forskere om BIEN og anvendelsen af BIG Data i forhold til biodiversitet.

Naia Morueta-Holme forklarer, at forskerne tidligere kun indsamlede planter eller lavede eksperimenter et konkret sted for at undersøge et bestemt spørgsmål.

I dag samarbejder store grupper af forskere med hvert sit speciale fx i computere og databaser og økologi, det vil sige organismers levesteder og den gensidige påvirkning mellem dem og miljøet. Og man trækker på hinandens viden og computerkræfter.

- På den måde kan man forudsige arters udbredelse i fremtiden med meget større sikkerhed, end man har kunnet før, siger Naia Morueta-Holme.

- Og danske forskere kan bruge databasen, fordi mange af de ting, som vi udleder af databasen, også gælder i Danmark, fx sammenhængen mellem klima og arter, siger hun.

Arter vil forsvinde – nye vil komme til

Big Data betyder også, at man kan se, om man bruger pengene de rigtige steder, når man fx arbejder med naturbeskyttelse.

- Vi kan med Big Data se, i hvilket områder arter vil forsvinde, og i hvilke områder klimaforholdene vil blive mere gunstige for arterne i fremtiden, siger Naia Morueta-Holme.

- Det vil gøre det tydeligt, at man vil miste arter nogle steder, mens nye vil komme til, så man kan planlægge ud fra det, siger hun.

Invasive arter er kommet for at blive

Naia Morueta-Holme nævner også invasive arter, som både USA og Danmark bruger mange penge på at bekæmpe.

- Man skal kende definitionerne for, hvad en invasiv art er, og hvilke arter der er naturlige på grund af nye klimaforhold. Så kan man nemlig diskutere, om det er værd at bruge penge på at bekæmpe dem, hvis man må forvente, at der kommer mange flere af dem i området, siger Naia Morueta-Holme.

- I stedet kan man måske bruge penge på at sikre sammenhængende naturområder, fordi arter har behov for plads for at vokse og kunne flytte i takt med klimaændringerne, siger hun.

Mangfoldighed på vulkan

I forbindelse med sit forskningsprojekt har Naia Morueta-Holme også kigget på et studie, hvor biologer har været på feltarbejde og fulgt i fodsporet på den tyske videnskabsmand Humboldt, der 210 år tidligere studerede planters udbredelse på den 6268 meter høje vulkan Chimborazo i Ecuador nær Ækvator.

Områdets klima er rimeligt stabilt uden store forskelle årstiderne imellem. Og der vokser mange sjældne planter på siderne af vulkanen.

Men det viser sig, at varmere klima og inddragelse af jord til landbrug på vulkanens sider også her har tvunget mange arter til at flytte højere op på bjerget, siden Humboldt indsamlede planter.

De otte finalister til Ph.d. Cup 2015

Morten Würtz, Institut for Klinisk Medicin ved Aarhus Universitet

Martin Odgaard, Arkitektskolen Aarhus

Anne Mørk, Center for Amerikanske Studier ved Syddansk Universitet

Naia Morueta-Holme, Bioscience ved Aarhus Universitet

Johan Andersen-Ranberg, Institut for Plante- og Miljøvidenskab ved Københavns Universitet

Morten Kyed, Institut for Sociologi og Socialt Arbejde ved Aalborg Universitet

Mia Beck Lichtenstein, Institut for Psykologi ved Syddansk Universitet

Asger Moll Wingender, Økonomisk Institut ved Københavns Universitet

Lad andre lande passe på arter

- Området har den største mangfoldighed af arter i verden, så det er vigtigt at vide, at klimaændringer har en betydning her, fordi vi kan se effekten af det. Og at den forventes at blive større i fremtiden, hvis ikke vi gør noget ved det, siger hun.

- Vi bliver nødt til at have klimaændringerne med i planlægningen, når vi diskuterer, hvad vi skal gøre for at bevare områder til naturen.

Ind imellem kan man overveje at flytte arter eller lade andre områder eller lande passe på arter, der er trængt i nogle lande, siger hun.

Ph.d. Cup 2015 – forstå forskningen

Naia Morueta-Holme blev færdig med sin ph.d. på Sektion for Økoinformatik og Biodiversitet på Institut for Bioscience ved Aarhus Universitet i februar 2014.

Hun er i dag ansat som biolog med speciale i økoinformatik og biodiversitet i en toårig post.doc.-stilling ved University of California – Berkeley i USA.

Hun er en af de otte finalister i Ph.d. Cup 2015, som DR, Dagbladet Information og Lundbeckfonden arrangerer sammen med de danske universiteter.

I konkurrencen dyster forskerne om at forklare deres forskning på en måde, så de fleste mennesker kan forstå det uden at have særlig viden om emnet på forhånd.

Du kan møde alle finalisterne her på DR Viden. Og du kan opleve Naia Morueta-Holme og de syv andre finalister på DR2 klokken 20 i aften - lørdag den 18. april 2015.

SE traileren for showet herunder

phd.mp4