Enorme ecosystemen kunnen in minder dan 50 jaar instorten

Enorme ecosystemen kunnen in minder dan 50 jaar instorten De Amazone (links) kan op een dag meer op de Serengeti (rechts) lijken. wereldklasse foto / GTS Productions / shutterstock

We weten dat ecosystemen onder stress een punt kunnen bereiken waarop ze snel ineenstorten tot iets heel anders. Het heldere water van een ongerept meer kan binnen enkele maanden algengroen worden. In hete zomers kan een kleurrijk koraalrif snel verbleekt en vrijwel kaal worden. En als het bladerdak van een tropisch bos aanzienlijk wordt verminderd door ontbossing, kan het verlies van vochtigheid een verschuiving veroorzaken naar savannegrasland met weinig bomen.

We weten dat dit kan gebeuren omdat dergelijke veranderingen al op grote schaal zijn waargenomen. Maar ons onderzoek, nu gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communicationslaat zien dat de grootte van het ecosysteem belangrijk is. Zodra een 'omslagpunt' is geactiveerd, kunnen grote ecosystemen veel sneller instorten dan we voor mogelijk hadden gehouden. Het is een bevinding die zorgwekkende gevolgen heeft voor het functioneren van onze planeet.

We begonnen ons af te vragen hoe de omvang van het ecosysteem de tijd die nodig is voor deze veranderingen (ecologen noemen ze "regime shifts") kan beïnvloeden. Het lijkt intuïtief om te verwachten dat grote ecosystemen langzamer verschuiven dan kleine. Zo ja, zou de relatie tussen tijd en omvang voor meren, koralen, visserij en bossen hetzelfde zijn?

We begonnen met het analyseren van gegevens voor ongeveer 40 regimeverschuivingen die al door wetenschappers waren waargenomen. Deze varieerden in grootte van zeer kleine vijvers in Noord-Amerika tot savannegrasland in Botswana, de visserij in Newfoundland en het aquatische ecosysteem van de Zwarte Zee.

Enorme ecosystemen kunnen in minder dan 50 jaar instorten Vis zoals de beluga regeerde ooit de Zwarte Zee, maar hun regering eindigde in een ecologische ineenstorting die slechts 40 jaar in beslag nam. alexkoral

We ontdekten dat grotere ecosystemen er inderdaad langer over doen om in te storten dan kleine systemen, vanwege de verspreiding van spanningen over grote afstanden en tijdsvertragingen. De relatie lijkt te bestaan ​​tussen verschillende soorten ecosystemen: meren hebben meer tijd nodig dan vijvers, bossen hebben meer tijd nodig om in te storten dan een kreupelbos, enzovoort.

Maar wat echt opvalt, is dat grotere systemen relatief sneller schakelen. Een bos dat 100 keer groter is dan een ander bos, zal niet 100 keer langer nodig hebben om in te storten - het stort zelfs veel sneller in. Dit is een vrij diepgaande bevinding omdat het betekent dat grote ecosystemen die al duizenden jaren bestaan, in minder dan 50 jaar kunnen instorten. Onze gemiddelde schattingen suggereren dat de Caribische koraalriffen in slechts 15 jaar kunnen instorten en het hele Amazone-regenwoud in slechts 49 jaar.

Enorme ecosystemen kunnen in minder dan 50 jaar instorten Waarnemingen in de echte wereld (ononderbroken lijn) voorspellen dat grote ecosystemen relatief sneller zullen instorten dan voorspeld door een eenvoudige lineaire relatie (stippellijn). Dearing et al, auteur voorzien

Wat verklaart dit fenomeen? Om erachter te komen, hebben we vijf computermodellen uitgevoerd die zaken als predatie en herbivorie (denk aan wolven, schapen en graslanden) of sociale netwerken (hoe accenten zich door de samenleving verspreiden) simuleerden. De modellen ondersteunen de gegevens doordat grote systemen relatief sneller instorten dan kleine.

De modellen geven echter ook verder inzicht. Zo hebben grote ecosystemen vaak relatief meer soorten en habitats als verbonden compartimenten of subsystemen. Deze verbeterde "modulariteit" maakt het systeem eigenlijk veerkrachtiger tegen stress en instorting, net zoals de waterdichte compartimenten in een schip voorkomen dat het zinkt als de romp wordt doorbroken.

Maar paradoxaal genoeg lijkt dezelfde modulariteit het mogelijk te maken dat een zeer gestrest systeem sneller ontrafelt zodra een instorting begint. En omdat grote systemen relatief modulair zijn, is hun instorting relatief sneller.

Deze ontrafelende effecten zouden de bezorgdheid over de effecten van branden op de langdurige veerkracht van de Amazone tegen klimaatverandering, of de snelle verspreiding van recente bosbranden in Australië, veroorzaakt door bestaande branden die nieuwe branden veroorzaken, moeten vergroten. Het enige voordeel van onze bevinding zijn ecosystemen die al zijn beheerd in alternatieve regimes, zoals door mensen gemaakte landbouwlandschappen. Deze zijn nu veel minder modulariteit en kunnen daardoor relatief trage overgangen ondergaan als gevolg van klimaatverandering of andere spanningen.

De berichten zijn scherp. De mensheid moet zich nu voorbereiden op veranderingen in ecosystemen die sneller zijn dan we eerder dachten door onze traditionele lineaire kijk op de wereld. Grote iconische ecosystemen zoals het Amazone-regenwoud of de Caribische koraalriffen zullen waarschijnlijk instorten over relatief korte "menselijke tijdschalen" van jaren en decennia zodra een keerpunt wordt geactiveerd. Onze bevindingen zijn nog een reden om de milieuschade die ecosystemen tot het uiterste drijft, te stoppen.

Over de auteur

John Dearing, hoogleraar fysische geografie, Universiteit van Southampton; Greg Cooper, Postdoctoral Research Fellow, Centrum voor Ontwikkeling, Milieu en Beleid, SOAS, University of London, en Simon Willcock, hoofddocent milieu-geografie, Universiteit van Bangor

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

Life After Carbon: The Next Global Transformation of Cities

by Peter Plastrik, John Cleveland
1610918495De toekomst van onze steden is niet meer wat het was. Het moderne stadsmodel dat wereldwijd in de twintigste eeuw greep, heeft zijn nut overleefd. Het kan de problemen niet oplossen die het heeft helpen creëren, vooral de opwarming van de aarde. Gelukkig is er een nieuw model voor stadsontwikkeling in steden dat agressief de realiteit van de klimaatverandering aanpakt. Het transformeert de manier waarop steden fysieke ruimte ontwerpen en gebruiken, economische welvaart genereren, hulpbronnen verbruiken en verwijderen, de natuurlijke ecosystemen exploiteren en onderhouden en zich voorbereiden op de toekomst. Beschikbaar op Amazon

The Sixth Extinction: An Unnatural History

door Elizabeth Kolbert
1250062187In de afgelopen half miljard jaar zijn er vijf massa-uitstervingen geweest, toen de diversiteit van het leven op aarde plotseling en dramatisch afnam. Wetenschappers over de hele wereld controleren momenteel het zesde uitsterven, waarvan wordt voorspeld dat het de meest verwoestende uitsterving is sinds de asteroïde-impact die de dinosauriërs heeft uitgeroeid. Deze keer is de cataclysm ons. In proza ​​dat tegelijkertijd eerlijk, vermakelijk en diep geïnformeerd is, New Yorker schrijver Elizabeth Kolbert vertelt ons waarom en hoe mensen het leven op de planeet hebben veranderd op een manier die geen soort eerder heeft. Door verweven onderzoek in een half dozijn disciplines, beschrijvingen van de fascinerende soorten die al verloren zijn gegaan, en de geschiedenis van uitroeiing als concept, biedt Kolbert een ontroerend en uitgebreid verslag van de verdwijningen die zich voor onze ogen voordoen. Ze laat zien dat de zesde uitsterving waarschijnlijk de meest duurzame erfenis van de mensheid zal zijn, en dwingt ons de fundamentele vraag te heroverwegen wat het betekent om mens te zijn. Beschikbaar op Amazon

Climate Wars: The Fight for Survival as the World Overheats

door Gwynne Dyer
1851687181Golven van klimaatvluchtelingen. Tientallen mislukte staten. All-out oorlog. Van een van 's werelds grote geopolitieke analisten komt een angstaanjagende kijk op de strategische realiteit van de nabije toekomst, wanneer de klimaatverandering de wereldmacht in de richting van de moordende overlevingspolitiek drijft. Voorafgaand en onwrikbaar, Klimaatoorlogen zal een van de belangrijkste boeken van de komende jaren zijn. Lees het en ontdek waar we naar op zoek zijn. Beschikbaar op Amazon

Van de uitgever:
Aankopen op Amazon gaan om de kosten van het brengen van je te bekostigen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, en te ClimateImpactNews.com zonder kosten en zonder adverteerders die je surfgedrag volgen. Zelfs als u op een link klikt maar deze geselecteerde producten niet koopt, betaalt alles wat u bij hetzelfde bezoek op Amazon koopt, een kleine commissie. Er zijn geen extra kosten voor u, dus draag alstublieft bij aan de moeite. Je kan ook gebruik dan deze link te gebruiken op elk gewenst moment voor Amazon, zodat u ons kunt helpen onze inspanningen te ondersteunen.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

volg InnerSelf op

facebook-icontwitter-iconrss-icoon

Ontvang de nieuwste via e-mail

{Emailcloak = off}

NIEUWSTE VIDEO'S

Methaanemissies hebben recordniveaus bereikt
Methaanemissies hebben recordniveaus bereikt
by Josie Garthwaite
Onderzoek toont aan dat de wereldwijde uitstoot van methaan het hoogste niveau ooit heeft bereikt.
kelp bos 7 12
Hoe de bossen van de oceanen van de wereld bijdragen aan het verlichten van de klimaatcrisis
by Emma Bryce
Onderzoekers zoeken naar hulp bij het opslaan van kooldioxide tot ver onder het zeeoppervlak.
Kleine Plankton Drive-processen in de oceaan die tweemaal zoveel koolstof vastleggen als wetenschappers dachten
Kleine Plankton Drive-processen in de oceaan die tweemaal zoveel koolstof vastleggen als wetenschappers dachten
by Ken Buesseler
De oceaan speelt een grote rol in de wereldwijde koolstofcyclus. De drijvende kracht komt van klein plankton dat…
Klimaatverandering bedreigt de drinkwaterkwaliteit over de grote meren
Klimaatverandering bedreigt de drinkwaterkwaliteit over de grote meren
by Gabriel Filippelli en Joseph D. Ortiz
'Niet drinken / niet koken' is niet wat iemand wil horen over het kraanwater van hun stad. Maar de gecombineerde effecten van ...
Praten over energieverandering kan de impasse in het klimaat doorbreken
Praten over energieverandering kan de klimaatimpuls doorbreken
by InnerSelf Staff
Iedereen heeft energieverhalen, of het nu gaat om een ​​familielid dat aan een booreiland werkt, een ouder die een kind leert draaien ...
Gewassen kunnen worden geconfronteerd met dubbele problemen door insecten en een warm klimaat
Gewassen kunnen worden geconfronteerd met dubbele problemen door insecten en een warm klimaat
by Gregg Howe en Nathan Havko
Al duizenden jaren zijn insecten en de planten waarmee ze zich voeden bezig met een co-evolutionaire strijd: eten of niet zijn ...
Om nulemissies te bereiken, moet de overheid hindernissen aanpakken die mensen van elektrische auto's afzetten
Om nulemissies te bereiken, moet de overheid hindernissen aanpakken die mensen van elektrische auto's afzetten
by Swapnesh Masrani
De Britse en Schotse regering hebben ambitieuze doelen gesteld om in 2050 en 2045 koolstofarm te worden met een netto-uitstoot van nul ...
De lente komt eerder in de VS aan, en dat is niet altijd goed nieuws
De lente komt eerder in de VS aan, en dat is niet altijd goed nieuws
by Theresa Crimmins
In een groot deel van de Verenigde Staten heeft een opwarmend klimaat de komst van de lente versneld. Dit jaar is geen uitzondering.

LAATSTE ARTIKELEN

Routinematig affakkelen van gas is verkwistend, vervuilend en ondermaats
Routinematig affakkelen van gas is verkwistend, vervuilend en ondermaats
by Gunnar W. Schade
Als je door een gebied bent gereden waar bedrijven olie en gas winnen uit schalieformaties, heb je waarschijnlijk vlammen gezien ...
Flight Shaming: hoe de campagne te verspreiden waardoor Zweden het vliegen voorgoed hebben opgegeven
Flight Shaming: hoe de campagne te verspreiden waardoor Zweden het vliegen voorgoed hebben opgegeven
by Avit K Bhowmik
De grote luchtvaartmaatschappijen van Europa zullen hun omzet in 50 waarschijnlijk met 2020% zien dalen als gevolg van de COVID-19-pandemie, ...
Zal het klimaat zo warm zijn als sommigen vrezen?
Zal het klimaat zo warm zijn als sommigen vrezen?
by Steven Sherwood c.s.
We kennen de klimaatveranderingen naarmate de broeikasgasconcentraties stijgen, maar de exacte hoeveelheid verwachte opwarming blijft ...
Hoe drijvende windparken de toekomst van groene stroom te maken
Hoe drijvende windparken de toekomst van groene stroom te maken
by Susan Gourvenec
Sinds 2010 is windenergie wereldwijd gestaag gegroeid, met de hoeveelheid energie die wordt opgewekt door offshore wind ...
Wat als we alle boerderijdieren van het land haalden en in plaats daarvan gewassen en bomen plantten?
Wat als we alle boerderijdieren van het land haalden en in plaats daarvan gewassen en bomen plantten?
by Sebastian Leuzinger
Ik zou graag willen weten hoeveel verschil we kunnen maken voor ons engagement onder de Overeenkomst van Parijs en ons totaal ...
Methaanemissies hebben recordniveaus bereikt
Methaanemissies hebben recordniveaus bereikt
by Josie Garthwaite
Onderzoek toont aan dat de wereldwijde uitstoot van methaan het hoogste niveau ooit heeft bereikt.
Hoe banken proberen de groene overgang vast te leggen
Hoe banken proberen de groene overgang vast te leggen
by Tomaso Ferrand en Daniel Tischer
Particuliere banken in het VK zouden een centrale rol moeten spelen bij het financieren van klimaatactie en het ondersteunen van een rechtvaardige transitie ...
Een beter Canada bouwen na COVID-19 Start een fossielvrije toekomst
Een betere wereld bouwen na COVID-19 Start een fossielvrije toekomst
by Kyla Tienhaara et al
De vraag naar fossiele brandstoffen stortte in tijdens de COVID-19-pandemie toen er lockdown-maatregelen werden ingevoerd. In de seconde…