Effektene av klimaendringer er noen ganger vanskelige å forstå, men nå kan en virtuell virkelighetsskog, skapt av geografer, la folk gå gjennom en simulert skog av i dag og se hva ulike fremtider kan ha for trærne.
"Hovedproblemet som må løses er at klimaendringer er abstrakte," sa Alexander Klippel, professor i geografi, Penn State. "Betydningen utfolder seg først om 10, 15 eller 100 år. Det er veldig vanskelig for folk å forstå og planlegge og ta beslutninger.«
Forskerne kombinerte informasjon om skogsammensetning med informasjon om skogøkologi for å lage en skog som ligner på de som finnes i Wisconsin.
"Som en del av et NSF-finansiert CNH-programstipend med Erica Smithwick (E. Willard og Ruby S. Miller professor i geografi ved Penn State) jobber vi med Menominee Indian Tribe of Wisconsin," sa Klippel, som også er direktør for Penn State's Center for Immersive Experience. "Inspirert av Menominees dypere tilknytning til miljøet tror vi at det å oppleve fremtiden er avgjørende for all miljøbeslutning."
Den virtuelle virkelighetsopplevelsen tar de omfattende klimaendringsmodellene, sofistikerte vegetasjonsmodellene og økologiske modellene og skaper en skog fra 2050 som folk kan oppleve ved å gå gjennom den, undersøke tretypene og undergrunnen og se endringene.
Visualizing Forest Futures
Første skritt var selvfølgelig å skape dagens skog. Ved å bruke data om en typisk Wisconsin-skog kunne forskerne ha brukt strenge eller deterministiske regler og plassert trær i skogen. Imidlertid valgte de å bruke en prosedyremetode som ville befolke skogen ved å bruke et sett med økologiske regler, og skape et mer organisk, naturlig preg.
"Orientering og små detaljer ved trærne er også randomisert i tilnærmingen slik at trærne ikke ser helt like ut," sa Jiawei Huang, doktorgradsstudent i geografi, Penn State.
Forskerne rapporterer i dag (11. november) i International Journal of Geographical Information Science at "Prosedyreregler tillot oss å effektivt og reproduserbart oversette parametrene til en simulert skog." De brukte analytisk modellering for å konvertere dataene til prosedyremodellering. De jobbet også med økologiske eksperter for å gi tilbakemelding og evaluere resultatene.
For å fange skogens økologi brukte forskerne LANDIS II, en veletablert, kraftig modell.
"Våre økologkolleger, medforfattere på denne artikkelen - Melissa S. Lucash, forskningsassistentprofessor i geografi, University of Oregon, og Robert M. Scheller, professor i geografi, North Carolina State University - sørget for ekspertisen som er nødvendig for å gjøre spådommene nøyaktige,» sa Klippel.
Forskerne bemerker at modellen er kraftig nok til å håndtere hendelser som vindstormer, brann og flom, og selvfølgelig klimaendringer.
En virtuell spasertur gjennom denne skogen i Wisconsin viser høye trær og undergrunn. Barnevogner, ved hjelp av VR-hodesett og kontroller, kan avsløre trærne i skogen, endre høyder fra skogbunn til fugleperspektiv og i mellom, og undersøke skogens sammensetning nærmere.
Forskerne valgte to fremtidsscenarier, et basisscenario og et varmt og tørt scenario. Ved å bruke VR kan besøkende til skogen se endringene i tretyper og overflod og sammenligne grunnscenarioet med det varme og tørre scenariet.
"Vår tilnærming for å skape viscerale opplevelser av skoger under klimaendringer kan lette kommunikasjonen mellom eksperter, beslutningstakere og allmennheten," rapporterer forskerne.
Forskernes mål er å skape et medium for å kommunisere ting i fremtiden eller fortiden som gir mulighet for en mer helhetlig og visceral tilgang slik at ikke-eksperter kan se endringene som klimaendringene fører med seg.
The National Science Foundation støttet denne forskningen.
