Impatti del cambiamento climatico, che interessano in primo luogo le funzioni degli ecosistemi e di conseguenza i settori umani, sono diventati un argomento cruciale. Le variazioni osservate e previste delle condizioni climatiche possono infatti minare l'equilibrio ecologico degli ecosistemi:modelli climatici medi, rappresentato principalmente dal ciclo di temperatura e precipitazione infra-annuale (da mensile a stagionale), influenzare direttamente la distribuzione, abbondanza e interazioni delle specie biologiche.

Nella lunga storia della ricerca scientifica sui rapporti tra clima e comunità della Terra, sono state formulate numerose variabili meteorologiche e/o indici derivati, calcolati e applicati per spiegare la distribuzione geografica delle popolazioni naturali lungo i gradienti climatici, caratterizzato da modelli intra-annuali di temperatura e precipitazioni. Tali variabili e indici sono noti anche come indicatori bioclimatici (BioClimInd). Esse derivano principalmente da campi climatici primari osservati o modellati (ad es. temperatura massima e media, quantità di precipitazioni) e contribuiscono a delineare l'"inviluppo" bioclimatico per specie in termini di condizioni ambientali favorevoli, indicato anche come "idoneità.

Uno studio condotto dalla Fondazione CMCC e recentemente pubblicato su Natura rivista Dati scientifici ha rilasciato un nuovo dataset globale e ad accesso libero di indicatori bioclimatici a una risoluzione spaziale di 0,5° per 0,5° (ca. 50 km all'equatore) per condizioni storiche e future.

"Il nostro obiettivo era quello di ampliare la disponibilità di informazioni bioclimatiche mediante un insieme di indicatori bioclimatici validi sia per le solide valutazioni storiche che future degli impatti dei cambiamenti climatici", spiega Sergio Noce, Scienziato del CMCC e autore principale dello studio. La sua ricerca al CMCC si concentra sull'analisi dei potenziali impatti dei cambiamenti climatici sulla distribuzione spaziale delle specie forestali. "Stiamo pensando a una vasta gamma di campi di ricerca come l'ecologia della fauna selvatica, conservazione e gestione delle risorse naturali, botanico, silvicoltura e molti altri campi che coinvolgono la biogeografia. Più in generale, i nostri dati potrebbero essere utili per tutti gli studi che utilizzano modelli di distribuzione delle specie. Considerando la sua risoluzione spaziale, questo set di dati sarà particolarmente adatto per studi su scala continentale-globale, Per esempio, studiare regioni come il Mediterraneo o il territorio russo; anche prima di rilasciare il set di dati, il nostro team ha pubblicato un lavoro sugli impatti del riscaldamento globale sulle foreste russe da una prospettiva biogeografica utilizzando questi indicatori bioclimatici".

Cosa si intende per biogeografia e perché gli indicatori bioclimatici sono così importanti? Come ha spiegato nel suo Natura Dietro l'articolo di Paper, "La biogeografia studia la distribuzione delle specie e degli ecosistemi in uno spazio geografico e le relazioni tra queste comunità e, tra gli altri, le condizioni climatiche:gli indicatori bioclimatici riassumono queste condizioni. Sono sempre avvenuti cambiamenti nella distribuzione delle specie; sono numerosi gli esempi di specie animali o vegetali che in passato sono 'migrate' verso condizioni ambientali e climatiche più idonee. Per fare un esempio, a partire dalla fine della glaciazione più recente (circa 11-12, 000 anni B.P.) il nocciolo europeo si trovava solo in alcuni rifugi glaciali dell'Europa meridionale; mentre il clima si stava facendo più caldo, il nocciolo iniziò a migrare verso nord ea diffondersi in tutto il continente europeo. Il cambiamento climatico ha accelerato questi processi e oggi comprendendo ed essendo in grado di prevedere i futuri involucri climatici, cioè capire come la distribuzione e la presenza delle specie cambieranno in futuro, sta diventando sempre più importante".

Il nuovo set di dati, chiamato CMCC-BioClimInd, contribuirà al raggiungimento di questo obiettivo fornendo un set di 35 indici bioclimatici calcolati sia per un intervallo storico di 40 anni (1960-1999) che per due orizzonti temporali futuri (medio termine 2040-2079 e lungo termine 2060-2099) da , rispettivamente, post-elaborazione della rianalisi del clima e un insieme di 11 simulazioni climatiche corrette per il bias del progetto di intercomparazione del modello accoppiato fase 5 (CMIP5).

Pertanto il nuovo dataset CMCC di indicatori bioclimatici sarà utile a un'ampia comunità di ricercatori che mirano a riprodurre e modellare, rispettivamente, le aree di habitat attuali e future mediante un approccio di modelli di distribuzione delle specie (SDM), dove è richiesta una grande quantità di dati ambientali (soprattutto climatici) di alta qualità e aggiornati.

"Da una parte, "Noce conclude, "Lo sfruttamento di indicatori invece delle sole variabili climatiche grezze consente di inferire più facilmente le relazioni tra l'argomento studiato (presenza di specie, disponibilità di risorse, ecc.) e il regime climatico a supporto delle decisioni per i sistemi complessi; d'altra parte, l'utilizzo dell'ensemble consente di considerare la variabilità tra le simulazioni a causa della fisica dei diversi modelli e dei percorsi di sviluppo futuri incerti".

I lavori sono in corso e in un prossimo futuro, I ricercatori del CMCC desiderano mantenere aggiornato il CMCC-BioClimInd aggiungendo più simulazioni climatiche e/o ulteriori risultati del modello.

I dati dei singoli indicatori sono pubblicamente disponibili per il download nel formato Network Common Data Form 4 (NetCDF4) di uso comune nel CMCC Data Delivery System (CMCC DDS) appena pubblicato online, un unico, punto di accesso coerente e senza soluzione di continuità per tutti i dati prodotti e utilizzati da CMCC.