Store økosystemer kan kollapse i mindre enn 50 år

Store økosystemer kan kollapse i mindre enn 50 år Amazonas (til venstre) kan en dag se mer ut som Serengeti (til høyre). worldclassphoto / GTS Productions / shutterstock

Vi vet at økosystemer under stress kan nå et punkt der de raskt kollapser til noe veldig annet. Det klare vannet i en uberørt innsjø kan bli alge-grønn i løpet av måneder. I varme somre kan et fargerikt korallrev snart bli bleket og tilnærmet karrig. Og hvis en tropisk skog har sin baldakin betydelig redusert ved avskoging, kan tapet av luftfuktighet føre til et skifte til savann grasmark med få trær.

Vi vet at dette kan skje fordi slike endringer allerede er blitt observert mye. Men vår forskning, nå publisert i tidsskriftet Nature Communications, viser at størrelsen på økosystemet er viktig. Når et "tippepunkt" er utløst, kan store økosystemer kollapse mye raskere enn vi trodde var mulig. Det er et funn som har bekymringsfulle implikasjoner for at planeten vår fungerer.

Vi startet med å lure på hvordan størrelsen på økosystemet kan påvirke tiden det tok for disse endringene (økologer kaller dem "regimeskift") for å skje. Det virker intuitivt å forvente at store økosystemer skifter saktere enn små. I så fall, ville forholdet mellom skifttid og størrelse være det samme for innsjøer, koraller, fiskeri og skog?

Vi begynte med å analysere data for rundt 40 regimeskift som allerede hadde blitt observert av forskere. Disse varierte i størrelse fra veldig små dammer i Nord-Amerika, til savann grasmark i Botswana, Newfoundland-fiskeriet og Svartehavets akvatiske økosystem.

Store økosystemer kan kollapse i mindre enn 50 år Fisk som beluga styrte en gang Svartehavet, men deres regjering endte i en økologisk kollaps som tok bare 40 år. alexkoral

Vi fant ut at større økosystemer faktisk tar lengre tid å kollapse enn små systemer, på grunn av spredning av spenninger over store avstander og tidsforsinkelser. Forholdet ser ut til å holde på tvers av forskjellige typer økosystem: innsjøer tar lengre tid enn dammer, skogene tar lengre tid å kollapse enn en overgang, og så videre.

Men det som virkelig skilte seg ut var at større systemer skiftes relativt raskere. En skog som er 100 ganger større enn en annen skog, vil ikke ta 100 ganger lenger tid å kollapse - den kollapser faktisk mye raskere enn det. Dette er ganske dyptgripende funn fordi det betyr at store økosystemer som har eksistert i tusenvis av år kan kollapse på mindre enn 50 år. Våre gjennomsnittlige estimater antyder at de karibiske korallrevene kan kollapse på bare 15 år og hele regnskogen på Amazonas på bare 49 år.

Store økosystemer kan kollapse i mindre enn 50 år Observasjoner fra den virkelige verden (solid linje) forutsier at store økosystemer vil kollapse relativt raskere enn forutsagt av et enkelt lineært forhold (stiplet linje). Dearing et al, Forfatter gitt

Hva forklarer dette fenomenet? For å finne ut av det, kjørte vi fem datamodeller som simulerte ting som predasjon og planteetning (tenk: ulv, sau og gressletter) eller sosiale nettverk (hvordan aksenter spredte seg gjennom samfunnet). Modellene støtter dataene ved at store systemer kollapser relativt raskere enn små.

Imidlertid gir modellene også ytterligere innsikt. For eksempel har store økosystemer relativt flere arter og naturtyper som tilkoblede rom, eller undersystemer. Denne forbedrede "modulariteten" gjør systemet faktisk mer motstandsdyktig mot belastning og kollaps, snarere som de vanntette rom i et skip forhindrer at det synker hvis skroget brytes.

Men paradoksalt nok ser den samme modulariteten til at et høyt belastet system kan løsne raskere når en kollaps starter. Og fordi store systemer er relativt mer modulære, er sammenbruddet deres relativt raskere.

Disse unraveling effektene bør øke bekymringene for effektene av branner på den langsiktige motstandskraften i Amazonas for klimaendringer, eller den raske spredningen av nyere bush branner i Australia forårsaket av eksisterende branner som antenner ytterligere branner. Den eneste ulempen med funnene våre gjelder økosystemer som allerede er administrert til alternative regimer, for eksempel menneskeskapte landbrukslandskap. Disse har nå mye mindre modularitet, og kan derfor oppleve relativt langsomme overganger i møte med klimaendringer eller andre belastninger.

Meldingene er sterke. Menneskeheten må nå forberede seg på endringer i økosystemer som er raskere enn vi tidligere har sett for oss gjennom vårt tradisjonelle lineære syn på verden. Store ikoniske økosystemer som Amazonas regnskog eller de karibiske korallrevene vil sannsynligvis kollapse over relativt korte "menneskelige tidsskalaer" på år og tiår når et tippepunkt utløses. Funnene våre er nok en grunn til å stoppe miljøskadene som presser økosystemene til deres begrensninger.

Om forfatteren

John Dearing, professor i fysisk geografi, University of Southampton; Greg Cooper, postdoktorgradsstipendiat, Senter for utvikling, miljø og politikk, SOAS, University of London, og Simon Willcock, universitetslektor i miljøgeografi, Bangor University

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

Livet etter karbon: Den neste globale transformasjonen av byer

by Peter Plastrik, John Cleveland
1610918495Fremtiden for våre byer er ikke hva det pleide å være. Den moderne bymodellen som tok hold globalt i det tjuende århundre har overlevd sin nytte. Det kan ikke løse problemene som det bidro til å skape - spesielt global oppvarming. Heldigvis oppstår en ny modell for byutvikling i byer for å aggressivt takle virkelighetene av klimaendringer. Det forandrer måten byer designer og bruker fysisk plass, genererer økonomisk rikdom, forbruker og disponerer ressurser, utnytter og opprettholder de naturlige økosystemene og forbereder seg for fremtiden. Tilgjengelig på Amazon

Den sjette utryddelsen: En unaturlig historie

av Elizabeth Kolbert
1250062187I løpet av de siste halv milliarder årene har det vært Fem masseutryddelser, da mangfoldet av liv på jorden plutselig og dramatisk ble inngått. Vitenskapsmenn rundt om i verden overvåker for øyeblikket sjette utryddelsen, som antas å være den mest ødeleggende utryddelseshendelsen siden asteroideffekten som slettet ut dinosaurene. Denne gangen er katastrofen oss. I prosa som er umiddelbart ærlig, underholdende og dypt informert, New Yorker forfatteren Elizabeth Kolbert forteller oss hvorfor og hvordan mennesker har endret livet på planeten på en måte som ingen arter har før. Interweaving forskning i et halvt dusin disipliner, beskrivelser av den fascinerende arten som allerede har gått tapt, og historien om utryddelse som et konsept, gir Kolbert en flytende og omfattende redegjørelse for forsvunnelsene som skjer før våre øyne. Hun viser at den sjette utryddelsen sannsynligvis vil være menneskehetens mest varige arv, og tvinger oss til å revurdere det grunnleggende spørsmålet om hva det betyr å være menneske. Tilgjengelig på Amazon

Klima kriger: Kampen for overlevelse som verdens overoppheting

av Gwynne Dyer
1851687181Bølger av klimaflyktninger. Dusinvis av mislykkede stater. Full krig. Fra en av verdens store geopolitiske analytikere kommer et skremmende glimt av de strategiske realitetene i den nærmeste fremtid, når klimaendringer driver verdens krefter mot overkroppens overlevelsespolitikk. Prescient og unflinching, Climate Wars vil være en av de viktigste bøkene i de kommende årene. Les det og finn ut hva vi skal på. Tilgjengelig på Amazon

Fra Utgiver:
Innkjøp på Amazon går for å dekke kostnadene ved å bringe deg InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uten kostnad og uten annonsører som sporer surfevaner. Selv om du klikker på en kobling, men ikke kjøper disse utvalgte produktene, betaler alt annet du kjøper i samme besøk på Amazon oss en liten provisjon. Det er ingen ekstra kostnader for deg, så vær så snill å bidra til innsatsen. Du kan også bruk denne lenken å bruke til Amazon når som helst slik at du kan bidra til å støtte vår innsats.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}

SENESTE VIDEOER

Liten plankton-stasjon prosesser i havet som fanger dobbelt så mye karbon som forskere trodde
Liten plankton-stasjon prosesser i havet som fanger dobbelt så mye karbon som forskere trodde
by Ken Buesseler
Havet spiller en viktig rolle i den globale karbonsyklusen. Drivkraften kommer fra bittesmå plankton som produserer ...
Klimaendringer truer drikkevannskvaliteten over de store innsjøene
Klimaendringer truer drikkevannskvaliteten over de store innsjøene
by Gabriel Filippelli og Joseph D. Ortiz
“Ikke drikk / ikke kok opp” er ikke det noen vil høre om byens tappevann. Men de kombinerte effektene av ...
Å snakke om energiforandring kan ødelegge klimainnviket
Å snakke om energiforandring kan ødelegge klimainnviklingen
by InnerSelf Staff
Alle har energihistorier, enten de handler om en slektning som jobber på en oljerigg, en foreldre som lærer et barn å snu seg…
Avlinger kan få dobbeltproblemer fra insekter og et varmende klima
Avlinger kan få dobbeltproblemer fra insekter og et varmende klima
by Gregg Howe og Nathan Havko
I årtusener har insekter og plantene de lever av vært engasjert i en co-evolusjonær kamp: å spise eller ikke være ...
For å nå nullutslipp Regjeringen må ta opp hindringer som setter folk i fare for elbiler
For å nå nullutslipp Regjeringen må ta opp hindringer som setter folk i fare for elbiler
by Swapnesh Masrani
Ambisiøse mål er satt av Storbritannia og skotske myndigheter for å bli netto null karbonøkonomier innen 2050 og 2045 ...
Våren ankommer tidligere over hele USA, og det er ikke alltid gode nyheter
Våren ankommer tidligere over hele USA, og det er ikke alltid gode nyheter
by Theresa Crimmins
Over store deler av USA har et oppvarmende klima avansert vårens ankomst. I år er intet unntak.
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
by Alan N Williams, et al
Den siste rapporten fra klimapanelet (IPCC) sier at uten vesentlig reduksjon ...
En by i Georgia får halvparten av strømmen fra president Jimmy Carters solfarm
En by i Georgia får halvparten av strømmen fra president Jimmy Carters solfarm
by Johnna Crider
Plains, Georgia, er en liten by som ligger rett sør for Columbus, Macon og Atlanta og nord for Albany. Det er den…

SISTE ARTIKLER

Orkaner og andre ekstreme værkatastrofer ber noen mennesker om å flytte og felle andre på plass
Orkaner og andre ekstreme værkatastrofer ber noen mennesker om å flytte og felle andre på plass
by Jack DeWaard
Hvis det virker som ekstreme værkatastrofer som orkaner og skogbranner blir hyppigere, alvorligere og ...
Hvis alle biler var elektriske, ville UK-karbonutslipp synke med 12%
Hvis alle biler var elektriske, ville UK-karbonutslipp synke med 12%
by George Milev og Amin Al-Habaibeh
COVID-19-lockdown har ført til redusert forurensning og utslipp i Storbritannia og rundt om i verden, og gir en klar ...
Brasils Jair Bolsonaro er ødeleggende urfolk, med verden distrahert
Brasils Jair Bolsonaro er ødeleggende urfolk, med verden distrahert
by Brian Garvey, og Mauricio Torres
Amazonas-brannene i 2019 drev det største ettårs tapet av brasiliansk skog på ti år. Men med verden i ...
Hvorfor land ikke teller utslipp fra varer de importerer
Hvorfor land ikke teller utslipp fra varer de importerer
by Sarah McLaren
Jeg vil gjerne vite om New Zealands karbonutslipp på 0.17% inkluderer utslipp produsert fra produkter produsert ...
Green Bailouts: Å stole på utligning av karbon vil la forurensende flyselskaper av kroken
Green Bailouts: Å stole på utligning av karbon vil la forurensende flyselskaper av kroken
by Ben Christopher Howard
Coronavirus-pandemien har grunnlagt tusenvis av fly, og bidratt til det største noensinne årlige fallet i CO₂ ...
Lengre voksende årstider har en begrenset effekt på bekjempelse av klimaendringer
Lengre voksende årstider har en begrenset effekt på bekjempelse av klimaendringer
by Alemu Gonsamo
Klimaoppvarming fører til tidlige kilder og forsinkede søyler i kaldere miljøer, slik at planter kan vokse for en ...
Både Høyre og Venstre ønsker en grønn energiframtid, men av forskjellige grunner
Både Høyre og Venstre ønsker en grønn energiframtid, men av forskjellige grunner
by Deidra Miniard et al
Politiske splittelser er et voksende inventar i USA i dag, enten temaet er ekteskap på tvers av partilinjer, ...
Hvordan klimaeffekten av storfekjøtt sammenligner med plantebaserte alternativer
Hvordan klimaeffekten av storfekjøtt sammenligner med plantebaserte alternativer
by Alexandra Macmillan og Jono Drew
Jeg lurer på klimaeffekten av vegansk kjøtt kontra storfekjøtt. Hvordan sammenligner en sterkt bearbeidet patty med ...