Microsoft Research: подробная модель биосферы Земли
Microsoft Research выполняет масштабный проект, предусматривающий создание вычислительной модели экосистем различных климатических зон. В будущем на его основе можно будет построить вычислительную модель всей биосферы – живой оболочки Земли.
Ожидается, что проект охватит все элементы экосистемы – от почв до растений, бактерий, животных и самого человека. Модель будет полезна не только биологам и экологам, но и покажет конкретное воздействие на экосистему того или иного проекта. К примеру, станет очевидным влияние на природу вырубки участка леса для прокладки автомобильной дороги, строительства завода или сооружения плотины для перекрытия реки и последующего создания водохранилища. Полученные с помощью системы данные можно будет использовать для усовершенствования природоохранного законодательства.
Задача модели экосистемы чрезвычайно трудна и требует обработки колоссальных объемов данных. Общий объем информации и количество переменных, содержащихся в любой крупной экосистеме, делают заведомо невозможным прямое моделирование – не существует даже теоретической возможности моделировать все атомы и все клетки в каком-либо организме напрямую и точно.
Однако выход найден: не так давно ученые предложили концепцию «молекулярного супа» из… человеческого тела. Суть ее в том, что тело человека с использованием знаний о его генетическом материале «разлагается» до молекул, из которых состоит, и воспринимается как огромное количество каких-то химических соединений.
«До такого молекулярного супа можно разложить не только человеческое тело, но и все живые организмы и, таким образом, создать модель практически любой экосистемы мира», – полагает Дрю Пурвес (Drew Purves), глава группы вычислительной экологии и природоохранных наук (Сomputational Ecology and Environmental Science Group) кембриджского отделения Microsoft Research.
По словам исследователей, даже без моделирования всех бактерий экосистемы решение позволит сделать важные выводы. К примеру, глобальное потепление приведет к повышению средних температур на планете к началу XXII века на 2–2,5 ºС (оптимистический сценарий), а возможно, и на 5 ºС (пессимистический сценарий) – как в связи с этим изменится климат в каждой конкретной точке пространства, в том числе режим осадков, тип почв? Как это отразится на растениях и животных, включая, что немаловажно для сельского хозяйства и здоровья человека, – насекомых?
В Microsoft Research надеются, что создание модели биосферы послужит не только ученым, но и политикам: понимание реального экологического состояния планеты позволит им принимать правильные решения. На данном этапе разработчики корпорации тесно сотрудничают с ООН.