Kæmpe økosystemer kan kollapse i mindre end 50 år

Kæmpe økosystemer kan kollapse i mindre end 50 år Amazonas (til venstre) ser måske en dag mere ud som Serengeti (til højre). worldclassphoto / GTS Productions / shutterstock

Vi ved, at økosystemer under stress kan nå et punkt, hvor de hurtigt kollapser til noget meget anderledes. Det klare vand i en uberørt sø kan blive algrøn i løbet af måneder. I varme somre kan et farverigt koralrev snart bleges og næsten golde. Og hvis en tropisk skov har sin baldakin væsentligt reduceret ved skovrydning, kan tabet af fugtighed forårsage et skift til savannegræsareal med få træer.

Vi ved, at dette kan ske, fordi sådanne ændringer allerede er blevet vidt observeret. Men vores forskning, der nu er offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications, viser, at størrelsen på økosystemet er vigtig. Når et “vippepunkt” udløses, kunne store økosystemer kollapse meget hurtigere, end vi havde troet, at det var muligt. Det er et fund, der har bekymrende konsekvenser for vores planets funktion.

Vi startede med at undre os over, hvordan størrelsen på økosystemet kan påvirke den tid, det tager at ændre disse (økologer kalder dem "regimeskift") for at ske. Det synes intuitivt at forvente, at store økosystemer skifter langsommere end små. I bekræftende fald, ville forholdet mellem skifttid og størrelse være det samme for søer, koraller, fiskeri og skove?

Vi begyndte med at analysere data for omkring 40 regimeskift, som allerede var observeret af forskere. Disse varierede i størrelse fra meget små damme i Nordamerika, til savannegræsarealer i Botswana, Newfoundland-fiskeriet og Sortehavets akvatiske økosystem.

Kæmpe økosystemer kan kollapse i mindre end 50 år Fisk som belugaen regerede engang Sortehavet, men deres regeringstid endte i et økologisk sammenbrud, der tog kun 40 år. alexkoral

Vi fandt, at større økosystemer faktisk tager længere tid at kollapse end små systemer på grund af spredning af spændinger over store afstande og tidsforsinkelser. Forholdet ser ud til at holde på tværs af forskellige typer økosystem: søer tager længere tid end damme, skove tager længere tid at kollapse end en oversvømmelse, og så videre.

Men hvad der virkelig stod ud var, at større systemer skifter relativt hurtigere. En skov, der er 100 gange større end en anden skov, tager ikke 100 gange længere tid at kollapse - den kollapser faktisk meget hurtigere end det. Dette er en ganske dyb fundning, fordi det betyder, at store økosystemer, der har eksisteret i tusinder af år, kunne kollapse på mindre end 50 år. Vores gennemsnitlige estimater antyder, at de caribiske korallrev kunne falde sammen på kun 15 år og hele Amazonas regnskov på kun 49 år.

Kæmpe økosystemer kan kollapse i mindre end 50 år Observationer i den virkelige verden (solid line) forudsiger, at store økosystemer vil kollapse relativt hurtigere end forudsagt af et simpelt lineært forhold (stiplet linje). Dearing et al, Forfatter leveret

Hvad forklarer dette fænomen? For at finde ud af det, kørte vi fem computermodeller, der simulerede ting som predation og planteædende (tænk: ulve, får og græsarealer) eller sociale netværk (hvordan accenter spreder sig gennem samfundet). Modellerne understøtter dataene, idet store systemer kollapser relativt hurtigere end små.

Modellerne giver dog også yderligere indsigt. For eksempel har store økosystemer ofte relativt flere arter og naturtyper, der findes som tilsluttede rum, eller undersystemer. Denne forbedrede "modularitet" gør systemet faktisk mere modstandsdygtigt over for belastning og kollaps, snarere som de vandtætte rum i et skib forhindrer det i at synke, hvis skroget brydes.

Men paradoksalt nok synes den samme modularitet at tillade et stærkt stresset system at løsne hurtigere, når et sammenbrud begynder. Og fordi store systemer er relativt mere modulære, er deres sammenbrud relativt hurtigere.

Disse afskrækkende effekter bør give anledning til bekymring over virkningerne af brande på den langsigtede modstandsdygtighed hos Amazonas over for klimaændringer eller den hurtige spredning af de nylige buskebrande i Australien forårsaget af eksisterende brande, der antænder yderligere brande. Den eneste positive side med vores fund vedrører økosystemer, der allerede er styret til alternative regimer, såsom menneskeskabte landbrugslandskaber. Disse har nu meget mindre modularitet og kan derfor opleve relativt langsomme overgange i lyset af klimaændringer eller andre belastninger.

Beskederne er skarpe. Menneskeheden skal nu forberede sig på ændringer i økosystemer, der er hurtigere, end vi tidligere har forestillet os gennem vores traditionelle lineære verdenssyn. Store ikoniske økosystemer som Amazonas regnskov eller de karibiske korallrev falder sandsynligvis sammen over relativt korte ”menneskelige tidsskalaer” i år og årtier, når et vippepunkt er udløst. Vores fund er endnu en grund til at standse miljøskadene, der skubber økosystemerne til deres grænser.

Om forfatteren

John Dearing, professor i fysisk geografi, University of Southampton; Greg Cooper, postdoktorisk forsker, Center for Udvikling, Miljø og Politik, SOAS, University of London, og Simon Willcock, universitetslektor i miljøgeografi, Bangor University

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

Livet efter kulstof: Den næste globale transformation af byer

by Peter Plastrik, John Cleveland
1610918495Vores byers fremtid er ikke, hvad den plejede at være. Den moderne by model, der tog holder globalt i det tyvende århundrede har overlevet sin nytte. Det kan ikke løse de problemer, det hjalp med at skabe - især den globale opvarmning. Heldigvis er en ny model for byudvikling dukker op i byerne at aggressivt tackle realiteter klimaændringer. Det transformerer den måde, byer designer og bruger det fysiske rum, skaber økonomisk velstand, forbruger og disponerer over ressourcer, udnytter og opretholder de naturlige økosystemer og forbereder sig på fremtiden. Fås på Amazon

Den sjette udryddelse: En unaturlig historie

af Elizabeth Kolbert
1250062187I løbet af det sidste halve milliard år, har der været fem masseudryddelser, hvor mangfoldigheden af ​​liv på jorden pludseligt og dramatisk kontraheret. Forskere overalt i verden overvåger i øjeblikket den sjette udryddelse, der forudses at være den mest ødelæggende udryddelsesbegivenhed siden den asteroide påvirkning, der udslettede dinosaurierne. Denne gang er katastrofen os. I prosa, der på én gang er ærlig, underholdende og dybt informeret, New Yorker forfatter Elizabeth Kølbert fortæller os, hvorfor og hvordan mennesker har ændret livet på planeten på en måde ingen art har før. Sammenflettende forskning inden for et halvt dusin discipliner, beskrivelser af de fascinerende arter, der allerede er gået tabt, og historien om udryddelse som koncept, giver Kolbert en bevægende og omfattende redegørelse for forsvinden, der opstår foran vores øjne. Hun viser, at den sjette udryddelse sandsynligvis er menneskehedens mest varige arv, hvilket tvinger os til at overveje det grundlæggende spørgsmål om, hvad det betyder at være menneske. Fås på Amazon

Klimakriger: Kampen for overlevelse, når verden overophedes

af Gwynne Dyer
1851687181Bølger af klimaflygtninge. Dusinvis af mislykkede stater. All-out krig. Fra en af ​​verdens store geopolitiske analytikere kommer et skræmmende glimt af de strategiske realiteter i den nærmeste fremtid, når klimaforandringer driver verdens magter mod overlevelsespolitikken. Presenterende og uvinklet, Klimakrig vil være en af ​​de vigtigste bøger i de kommende år. Læs det, og find ud af, hvad vi går mod. Fås på Amazon

Fra udgiveren:
Køb på Amazon går til at bekæmpe omkostningerne ved at bringe dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uden omkostninger og uden annoncører, der sporer dine browservaner. Selv hvis du klikker på et link, men ikke køber disse valgte produkter, betaler alt andet, du køber i det samme besøg på Amazon, en lille provision. Der er ingen ekstra omkostninger for dig, så vær venlig at bidrage til indsatsen. Du kan også bruge dette link at bruge til Amazon når som helst, så du kan hjælpe med at støtte vores indsats.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonTwitter-ikonrss-ikon

Få det nyeste via e-mail

{Emailcloak = off}

SENESTE VIDEOER

Metanemissioner ramte rekordbrydende niveauer
Metanemissioner ramte rekordbrydende niveauer
by Josie Garthwaite
Forskning viser, at globale emissioner af metan har nået de højeste niveauer.
tare forrest 7 12
Hvordan skove i verdenshavene bidrager til at lindre klimakrisen
by Emma Bryce
Forskere søger at tare for hjælp til opbevaring af kuldioxid langt under havoverfladen.
Lille plankton drev processer i havet, der fanger dobbelt så meget kulstof som forskere troede
Lille plankton drev processer i havet, der fanger dobbelt så meget kulstof som forskere troede
by Ken Buesseler
Havet spiller en vigtig rolle i den globale kulstofcyklus. Drivkraften kommer fra lille plankton, der producerer ...
Klimaændringer truer drikkevandets kvalitet over de store søer
Klimaændringer truer drikkevandets kvalitet over de store søer
by Gabriel Filippelli og Joseph D. Ortiz
"Drik ikke / kog ikke" er ikke hvad nogen ønsker at høre om deres bys vand fra hanen. Men de kombinerede effekter af ...
At tale om energiforandringer kunne ødelægge klimaændringerne
At tale om energiforandringer kunne ødelægge klimaændringerne
by InnerSelf personale
Alle har energihistorier, hvad enten det drejer sig om en slægtning, der arbejder på en olierigg, en forælder der lærer et barn at vende sig…
Afgrøder kan møde dobbeltbesvær fra insekter og et opvarmende klima
Afgrøder kan møde dobbeltbesvær fra insekter og et opvarmende klima
by Gregg Howe og Nathan Havko
I årtusinder har insekter og planterne, de lever af, været involveret i en co-evolutionær kamp: At spise eller ikke være ...
For at nå nulemissioner skal regeringen rette op på hindringer, der udsætter folk for elbiler
For at nå nulemissioner skal regeringen rette op på hindringer, der udsætter folk for elbiler
by Swapnesh Masrani
Der er sat ambitiøse mål af de britiske og skotske regeringer til at blive kulstoføkonomier med nul-nul i 2050 og 2045 ...
Foråret ankommer tidligere overalt i USA, og det er ikke altid gode nyheder
Foråret ankommer tidligere overalt i USA, og det er ikke altid gode nyheder
by Theresa Crimmins
Overalt i store dele af USA har et opvarmende klima fremrykket ankomsten til foråret. Dette år er ingen undtagelse.

SENESTE ARTIKLER

To tredjedele af isisen i Himalaya kunne gå tabt i 2100
To tredjedele af isisen i Himalaya kunne gå tabt i 2100
by Ann Rowan
I glaciologiens verden ville året 2007 gå ned i historien. Det var året, en tilsyneladende lille fejl i en større ...
Stigende temps kunne dræbe millioner hvert år ved århundredets slutning
Stigende temps kunne dræbe millioner hvert år ved århundredets slutning
by Edward Lempinen
Ved udgangen af ​​dette århundrede kunne titusindvis af millioner mennesker dø hvert år på verdensplan som følge af temperaturer stigende ...
New Zealand ønsker at bygge et 100% vedvarende elektricitetsnet, men massiv infrastruktur er ikke den bedste mulighed
New Zealand ønsker at bygge et 100% vedvarende elektricitetsnet, men massiv infrastruktur er ikke den bedste mulighed
by Janet Stephenson
Et foreslået multibillion-dollar-projekt til opførelse af et pumpet hydrooplagringsanlæg kunne gøre New Zealands elnet ...
Vindmølleparker bygget på kulstofrige tørvemoser mister deres evne til at bekæmpe klimaforandringer
Vindmølleparker bygget på kulstofrige tørvemoser mister deres evne til at bekæmpe klimaforandringer
by Guaduneth Chico et al
Vindkraft i Storbritannien tegner sig nu for næsten 30% af al elproduktion. Landbaserede vindmøller producerer nu ...
Klimafornægtelse er ikke væk - Sådan finder du argumenter for forsinkelse af klimaforanstaltninger
Klimafornægtelse er ikke væk - Sådan finder du argumenter for forsinkelse af klimaforanstaltninger
by Stuart Capstick
I ny forskning har vi identificeret, hvad vi kalder 12 ”diskurser om forsinkelse”. Dette er måder at tale og skrive om ...
Rutinemæssig gasudbrænding er spild, forurening og undermåling
Rutinemæssig gasudbrænding er spild, forurening og undermåling
by Gunnar W. Schade
Hvis du har kørt gennem et område, hvor virksomheder udvinder olie og gas fra skiferformationer, har du sandsynligvis set flammer ...
Flight Shaming: Hvordan man sprer kampagnen, der gjorde, at svensker opgav at flyve for godt
Flight Shaming: Hvordan man sprer kampagnen, der gjorde, at svensker opgav at flyve for godt
by Avit K Bhowmik
Europas større flyselskaber vil sandsynligvis se deres omsætning falde med 50% i 2020 som et resultat af COVID-19-pandemien, ...
Vil klimaet varme så meget som frygtet af nogle?
Vil klimaet varme så meget som frygtet af nogle?
by Steven Sherwood et al
Vi kender klimaændringerne, når drivhusgaskoncentrationerne stiger, men den nøjagtige mængde forventet opvarmning er fortsat ...