Impacts du changement climatique, affectant principalement les fonctions des écosystèmes et par conséquent les secteurs humains, sont devenus un sujet crucial. Les variations observées et attendues des conditions climatiques peuvent en effet remettre en cause l'équilibre écologique des écosystèmes :régimes climatiques moyens, principalement représenté par le cycle intra-annuel (mensuel à saisonnier) des températures et des précipitations, influencer directement la distribution, l'abondance et les interactions des espèces biologiques.

Au cours de la longue histoire de la recherche scientifique sur les relations entre le climat et les communautés terrestres, de nombreuses variables météorologiques et/ou indices dérivés ont été formulés, calculé et appliqué pour expliquer la répartition géographique des populations naturelles le long des gradients climatiques, caractérisé par des modèles intra-annuels de température et de précipitations. Ces variables et indices sont également appelés indicateurs bioclimatiques (BioClimInd). Ils résultent principalement de champs climatiques primaires observés ou modélisés (par exemple, minimum, température maximale et moyenne, quantité de précipitations) et contribuent à délimiter « l'enveloppe » bioclimatique des espèces en termes de conditions environnementales favorables, également appelé « adéquation ».

Une étude menée par la Fondation CMCC et récemment publiée dans le La nature journal Données scientifiques a publié un nouvel ensemble de données d'indicateurs bioclimatiques mondial et en accès libre à une résolution spatiale de 0,5° par 0,5° (environ 50 km à l'équateur) pour les conditions historiques et futures.

"Notre objectif était d'élargir la disponibilité des informations bioclimatiques par un ensemble d'indicateurs bioclimatiques précieux à la fois pour les évaluations historiques et futures robustes des impacts du changement climatique", explique Sergio Noce, Scientifique de la SMCC et auteur principal de l'étude. Ses recherches à la CMCC portent sur l'analyse des impacts potentiels des changements climatiques sur la répartition spatiale des espèces forestières. « Nous réfléchissons à un large éventail de domaines de recherche tels que l'écologie de la faune, conservation et gestion des ressources naturelles, botanique, la foresterie et de nombreux autres domaines impliquant la biogéographie. Plus en général, nos données pourraient être utiles pour toutes les études utilisant la modélisation de la distribution des espèces. Compte tenu de sa résolution spatiale, ce jeu de données sera particulièrement adapté aux études à l'échelle continentale-globale, par exemple, étudier des régions comme la Méditerranée ou le territoire russe; avant même de publier l'ensemble de données, notre équipe a publié un ouvrage sur les impacts du réchauffement climatique sur les forêts russes d'un point de vue biogéographique en utilisant ces indicateurs bioclimatiques."

Qu'entend-on par biogéographie et pourquoi les indicateurs bioclimatiques sont-ils si importants ? Comme il l'a expliqué dans son La nature Derrière l'article de Paper, « La biogéographie étudie la répartition des espèces et des écosystèmes dans un espace géographique et les relations entre ces communautés et, entre autres, les conditions climatiques :des indicateurs bioclimatiques résument ces conditions. Des changements dans la distribution des espèces se sont toujours produits; il existe de nombreux exemples d'espèces animales ou végétales qui « ont migré » vers des conditions environnementales et climatiques plus adaptées dans le passé. Pour faire un exemple, à partir de la fin de la glaciation la plus récente (environ 11-12, 000 ans avant J.-C.) le noisetier d'Europe n'était présent que dans certains refuges glaciaires du sud de l'Europe ; alors que le climat se réchauffait, le noisetier a commencé à migrer vers le nord et s'est répandu dans tout le continent européen. Le changement climatique a accéléré ces processus et aujourd'hui comprendre et pouvoir prévoir les enveloppes climatiques futures, c'est-à-dire comprendre comment la répartition et l'occurrence des espèces changeront à l'avenir, devient de plus en plus important."

Le nouvel ensemble de données, appelé CMCC-BioClimInd, contribuera à atteindre cet objectif en fournissant un ensemble de 35 indices bioclimatiques calculés à la fois pour un intervalle historique de 40 ans (1960-1999) et pour deux horizons temporels futurs (moyen terme 2040-2079 et long terme 2060-2099) à partir de , respectivement, post-traitement de la réanalyse climatique et d'un ensemble de 11 simulations climatiques avec correction de biais de la phase 5 du projet d'intercomparaison de modèles couplés (CMIP5).

Par conséquent, le nouvel ensemble de données CMCC d'indicateurs bioclimatiques sera utile à une large communauté de chercheurs visant à reproduire et modéliser, respectivement, les aires de répartition des habitats actuels et futurs au moyen d'une approche de modélisation de la distribution des espèces (SDM), où une grande quantité de données environnementales (en particulier climatiques) de haute qualité et à jour est requise.

"D'un côté, " Noce conclut, "L'exploitation d'indicateurs au lieu de simples variables climatiques brutes permet d'inférer plus facilement les relations entre le sujet étudié (occurrence d'espèces, disponibilité des ressources, etc.) et le régime climatique pour appuyer la décision pour les systèmes complexes ; d'autre part, l'utilisation de l'ensemble permet de prendre en compte la variabilité entre les simulations en raison de la physique des différents modèles et des voies de développement futures incertaines. »

Les travaux sont en cours et dans un futur proche, Les chercheurs de CMCC souhaitent maintenir CMCC-BioClimInd à jour en ajoutant plus de simulations climatiques et/ou d'autres sorties de modèles.

Les données des indicateurs individuels sont accessibles au public pour téléchargement au format Network Common Data Form 4 (NetCDF4) couramment utilisé dans le CMCC Data Delivery System (CMCC DDS) qui vient d'être publié en ligne, un unique, point d'accès cohérent et transparent pour toutes les données produites et utilisées par la SMCC.