Statistik afkoder regnskovens biodiversitet
Ved at bruge statistiske modeller og avanceret matematik hjælper de to matematikprofessorer Rasmus Waagepetersen og Jesper Møller fra Institut for Matematiske Fag på AAU forskere i biologi med at forstå, hvorfor regnskovens træer vokser, hvor de gør. Ved at studere den rumlige fordeling af træer over tid, kan matematikerne komme med nye spor til forståelsen af, hvordan livet i regnskoven udvikler sig.
Tusindvis af træer
For at forstå biodiversiteten i verdens regnskove, udvælger biologer arealer på 1 x 0,5 km forskellige steder på kloden. Her registrerer de positionerne af forskellige træer og planter for at kunne danne sig et overblik over, hvor mange forskellige arter der er, og hvor og hvordan de vokser.
- I modsætning til skove i tempererede områder som herhjemme, hvor vi typisk ser et par håndfulde forskellige slags træer, er der en enorm artsrigdom i regnskoven. Der er ofte flere hundrede forskellige arter i et område på 50 hektar regnskov og flere hundrede tusind træer i alt, fortæller Rasmus Waagepetersen.
De indsamlede data giver biologerne en ide om, hvor mange forskellige arter, der findes inden for et givent areal, men de bliver ikke nødvendigvis klogere på, hvorfor træerne står, hvor de gør, og hvad der er afgørende for den store diversitet blandt regnskovens træer.
- Det, som biologerne er interesserede i at finde ud af, er, hvorfor der er så mange forskellige arter. Man skulle jo tro, at der ville være et par arter, som med tiden ville udkonkurrere de andre. Men det sker ikke. Regnskoven har været her i millioner af år, og der er vedvarende en meget høj biodiversitet. Biologerne vil meget gerne vide, hvordan det kan lade sig gøre og forstå, hvordan biodiversiteten hænger sammen, siger Rasmus Waagepetersen.
Orden i kaos
Ser man på fordelingen af træer i regnskoven som punkter på et kort, ser det umiddelbart fuldstændig tilfældigt ud. Nogle steder står visse arter i tætte klynger – andre steder vokser de tilsyneladende tilfældigt spredt mellem hinanden.
For at forstå, hvordan diversiteten opstår og de bagvedliggende årsager til, hvorfor træerne vokser hvor de gør, må biologerne tage avanceret statistik til hjælp.
Typisk vil de på forhånd have en række hypoteser om, hvilke faktorer, der spiller ind. Det kan være forskellige jordbundsforhold, højdeforhold i terrænet, nærhed til vand, spredning af frø gennem forskellige dyr osv. Men ofte er det ikke hele forklaringen.
- Med de modeller vi har udviklet, kan vi tage højde for alle de forskellige forhold, som biologerne kender til og se, om det giver mening i forhold til, hvordan træerne står. Men det betyder også, at vi kan se, om der er andre faktorer, som biologerne måske har overset eller slet ikke har kendskab til. Der kan være mange ubekendte faktorer, der gør sig gældende, forklarer Rasmus Waagepetersen.
Forklarende variabler
De to forskeres statistiske modeller forholder sig ikke specifikt til biologiske årsagssammenhænge. De kan derimod bruges til at undersøge om biologernes data understøtter deres teorier om, hvordan tingene hænger sammen.
- Vi kan ikke nødvendigvis se, hvilke årsager der er medvirkende til at biodiversiteten ser ud, som den gør. Sådan fungerer matematikken ikke. Men vi kan se, hvis der er et mønster, der peger på, at der er andre væsentlige faktorer, der påvirker hvor og hvordan træerne vokser, siger Jesper Møller og fortsætter: Man kalder det for ’forklarende variabler’ – altså udefrakommende faktorer, som måske eller måske ikke kan påvirke udfaldet, forklarer han.
- Med de statistiske modeller og metoder, vi har udviklet, kan man se, hvis der pludselig mangler en forklarende variabel – at der tilsyneladende er en sammenhæng i tilfældighederne, som må have en årsag.
Forstå verden med matematik
Arbejdet med at kortlægge grundlaget for regnskovens biodiversitet bygger på over 35 års matematisk grundforskning, forklarer professor Jesper Møller.
- Det her er ikke noget, der er udviklet specielt til at kortlægge biodiversitet i regnskove. Det er blot et af mange områder, hvor vi arbejder med matematiske og statistiske modeller for at forstå, hvordan verden hænger sammen, og hvorfor tingene sker som de gør, siger han.
Ved at bruge punktprocesser, hvor hændelser eller andet, der skal undersøges, bliver markeret som punkter på et kort i to eller tre dimensioner, kan man i princippet afkode mønstre i alt fra trafikuheld på landevejsnettet til meteornedslag på jordkloden, eller hvordan hjerneceller er organiserede.
- Det handler dybest set om at bruge avanceret statistik og matematik til bedre at kunne forstå vanvittigt indviklede processer, som ellers ser fuldstændig usammenhængende og kaotiske ud, siger Jesper Møller.
Nøgleord
Kontakter
- Rasmus Waagepetersen, professor på Institut for Matematiske Fag, AAU: rw@math.aau.dk, 9940 8856
- Jesper Møller, professor på Institut for Matematiske Fag, AAU: jm@math.aau.dk, 9940 8863
- Sanne Holm Nielsen, pressekontakt, AAU, shn@adm.aau.dk, 9940 3517
Billeder
Information om Aalborg Universitet
Følg pressemeddelelser fra Aalborg Universitet
Skriv dig op her, og modtag pressemeddelelser på e-mail. Indtast din e-mail, klik på abonner, og følg instruktionerne i den udsendte e-mail.
Flere pressemeddelelser fra Aalborg Universitet
AAU-forskere har opfundet stærkt værktøj til at nedbringe CO2-udledning17.4.2024 08:00:00 CEST | Pressemeddelelse
Forskere fra Aalborg Universitet har udviklet en model og database, som kan beregne produkter og materialers CO2-aftryk. Det er vigtige data i forhold til at få indblik i, hvor man kan ’spare’.
Nyt forskningsprojekt sigter mod at forbedre trivslen blandt demensramte med musik16.4.2024 07:30:00 CEST | Pressemeddelelse
Et nyt projekt, støttet af VELUX FONDEN, retter fokus mod demensomsorgen på plejecentre rundt omkring i landet. Målet er at højne fagligheden i den daglige pleje, så trivslen stiger og forbruget af antipsykotisk medicin kan sænkes.
Europæiske millioner til ny forståelse af global ulighed11.4.2024 12:31:55 CEST | Pressemeddelelse
For at forstå de situationer, mennesker står i, når de bliver fængslet, udelukket eller fordrevet, er man nødt til at se på de berørte som del af familier og ikke kun som individer. Derfor modtager et danskstyret forskningsprojekt nu europæisk millionstøtte til at skabe nye forståelser for global ulighed.
Sætter lys på trafikkens mørketal og finder en tredobling i antallet af ulykker2.4.2024 14:37:00 CEST | Pressemeddelelse
Der er langt flere ulykker i trafikken, end hvad de nuværende ulykkesstatistikker viser. Det er et af resultaterne af et forskningsprojekt om mørketal i trafikken, der er ledet af forskere fra Aalborg Universitet. I forsøget er ambulancedata brugt til at afdække nye, sorte pletter på vejene.
Ny forskning afslører: Børn, der lever de første år i landbrugsområder, har øget risiko for inflammatorisk tarmsygdom2.4.2024 10:12:48 CEST | Pressemeddelelse
Antallet af danskere, der får en inflammatorisk tarmsygdom, er fordoblet på 20 år. Nu viser ny forskning, at børn, der lever deres første leveår i områder med udbredt landbrugsdrift, har 24 procent større risiko for at udvikle den inflammatoriske tarmsygdom Crohns sygdom. Resultaterne peger på, at nærmiljøet har stor indvirkning på vores sundhed.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum