Bayangkan bahwa musim semi akhirnya tiba dan Anda merencanakan akhir pekan Anda. Prakiraan cuaca tampak hebat. Anda bisa pergi ke pantai - tetapi bagaimana jika itu ditutup karena ganggang mekar? Mungkin Anda bisa pergi mendaki - apakah daunnya sudah keluar? Apa yang mungkin ada di bunga? Apakah burung yang bermigrasi akan kembali? Oh, dan Anda mendengar tahun lalu buruk untuk kutu - akankah musim semi ini lebih baik atau lebih buruk?
Kita semua menerima ramalan cuaca begitu saja, jadi mengapa tidak ada 'ramalan alam' untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini? Masukkan bidang ilmiah baru peramalan ekologis. Para ahli ekologi telah lama berupaya memahami dunia alami, tetapi baru belakangan ini mereka mulai berpikir secara sistematis tentang peramalan.
Banyak penelitian saat ini dalam peramalan ekologis difokuskan pada proyeksi jangka panjang. Ini mempertimbangkan pertanyaan-pertanyaan yang dimainkan selama beberapa dekade hingga berabad-abad, seperti bagaimana spesies dapat mengubah rentangnya dalam menanggapi perubahan iklim, atau apakah hutan akan terus mengambil karbon dioksida dari atmosfer.
Namun, dalam sebuah artikel baru yang saya tulis bersama 18 ilmuwan lain dari universitas, lembaga penelitian swasta dan US Geological Survey, kami berpendapat bahwa fokus pada perkiraan jangka pendek dalam rentang hari, musim dan tahun akan membantu kita lebih memahami, mengelola dan melestarikan ekosistem. Mengembangkan kemampuan ini akan menjadi saling menguntungkan bagi ilmu pengetahuan dan masyarakat.
Munculnya ombak merah Karenia brevis, mikroorganisme beracun yang dapat menyebabkan ikan membunuh dan meracuni manusia yang memakan kerang yang terkontaminasi. Para ilmuwan menggunakan pencitraan satelit dan pengambilan sampel air untuk memprediksi ganggang berbahaya dan fenomena ekologis jangka pendek lainnya. (Chase Fountain / Taman Texas & Margasatwa) **********
Selain membantu orang merencanakan akhir pekan, ramalan ekologis akan meningkatkan pengambilan keputusan di bidang pertanian, kehutanan, perikanan, dan industri lainnya. Mereka akan membantu pemilik tanah swasta, pemerintah daerah dan lembaga negara bagian dan federal mengelola dan melestarikan tanah, air, dan garis pantai kita dengan lebih baik, misalnya dengan memperingatkan peristiwa seperti wabah hama dan mekarnya lumut yang berbahaya. Mereka akan meningkatkan kesehatan masyarakat melalui ramalan yang lebih baik tentang wabah penyakit menular dan perencanaan yang lebih baik untuk mengantisipasi kelaparan, kebakaran, dan bencana alam lainnya.
Prakiraan ekologis juga akan memperdalam pemahaman kita tentang dunia di sekitar kita, dan tentang bagaimana aktivitas manusia mengubahnya. Peramalan memformalkan siklus antara prediksi dan pengujian yang merupakan jantung dari metode ilmiah, dan mengulanginya pada siklus yang jauh lebih cepat. Ini dapat mempercepat laju penemuan dalam ilmu lingkungan pada saat kritis perubahan lingkungan yang cepat ini.
Keahlian prakiraan cuaca di Administrasi Kelautan dan Atmosfer Nasional telah meningkat secara terus menerus dan dramatis sejak awal prediksi cuaca numerik pada 1950-an (100 = skor sempurna, 0 = acak). Akurasi yang meningkat dari waktu ke waktu telah dikaitkan dengan lebih banyak data, komputer lebih cepat dan alat yang lebih baik untuk membawa data ke dalam model setiap hari. Sinergi dari faktor-faktor ini terus memajukan pemahaman kita tentang atmosfer dan model cuaca yang ditingkatkan. (Diadaptasi dari NOAA, CC BY-ND) **********
Big data mendorong banyak kemajuan dalam peramalan ekologis. Saat ini para ahli ekologi memiliki data lebih besar dibandingkan dengan satu dekade yang lalu, berkat pendanaan publik yang berkelanjutan untuk sains dasar dan pemantauan lingkungan. Investasi ini telah memberi kami sensor, satelit, dan organisasi yang lebih baik seperti National Ecological Observatory Network, yang mengumpulkan data berkualitas tinggi dari 81 lokasi lapangan di seluruh Amerika Serikat dan Puerto Riko. Pada saat yang sama, pergeseran budaya lintas lembaga pendanaan, jaringan penelitian dan jurnal telah membuat data lebih terbuka dan tersedia.
Teknologi digital memungkinkan untuk mengakses informasi ini lebih cepat daripada di masa lalu. Notebook lapangan telah memberi jalan ke tablet dan jaringan sel yang dapat mengalirkan data baru ke superkomputer secara real time. Komputasi kemajuan memungkinkan kita untuk membangun model yang lebih baik dan menggunakan metode statistik yang lebih canggih untuk menghasilkan perkiraan.
**********
Namun, sejauh ini, peramalan ekologis belum mengimbangi kemajuan dalam data dan teknologi. Dalam artikel kami, kami membuat peta jalan untuk mempercepat lapangan dengan mengatasi hambatan yang memperlambat kami.
Beberapa dari hambatan ini bersifat teknis, seperti mengintegrasikan aliran data yang lebih baik yang sekarang tersedia dari berbagai sumber, seperti studi lapangan, jaringan sensor, dan pengamatan satelit.
Tantangan lain melibatkan pilihan manusia. Para ahli ekologi perlu menghabiskan lebih banyak waktu untuk terlibat dalam komunikasi dua arah dengan para pemangku kepentingan, daripada hanya mendorong penelitian terbaru kepada para pembuat keputusan. Dan kita membutuhkan cara yang lebih baik untuk mentransfer penelitian canggih dari universitas ke agensi dan industri swasta.
Mungkin yang paling membatasi adalah bahwa ahli ekologi secara tradisional belum diajarkan peramalan konsep dan metode. Tetapi seperti yang saya tulis, situasi ini berubah. Sekarang ada lokakarya musim panas dan semakin banyak kursus universitas dalam peramalan ekologis. Prediksi mengarah pada teori-teori baru yang bertujuan untuk menyatukan berbagai bagian ekologi.
**********
Pada awal prediksi cuaca numerik pada 1950-an, para ilmuwan di National Weather Service menghadapi pilihan. Mereka dapat menunggu untuk mulai meramalkan sampai penelitian, model, dan alat yang mendasarinya ditingkatkan, atau segera melanjutkan membuat prakiraan dan belajar sambil melakukan. Mereka memilih jalan kedua. Itu terbukti lebih sulit daripada yang diharapkan - tetapi jika mereka menunggu, mereka kemungkinan akan gagal karena mereka akan melewatkan jendela kritis ketika para ahli dan lembaga bersedia melakukan investasi besar dalam upaya ini.
Hingga kini, para ahli ekologi umumnya berpegang pada jalan pertama yang lebih konservatif. Tetapi pada saat perubahan lingkungan yang cepat ini, kebutuhan masyarakat dan kapasitas teknologi untuk peramalan tidak pernah lebih besar. Prakiraan tidak selalu benar, terutama saat bidang berkembang, tetapi kegagalan adalah bagian dari pembelajaran. Waktu bagi ahli ekologi untuk mulai memperkirakan sekarang.
Artikel ini awalnya diterbitkan di The Conversation.
Michael Dietze, Profesor Rekanan Bumi dan Lingkungan, Universitas Boston
