Stellen Sie sich eine Welt vor, die nur mit Gänseblümchen gefüllt ist. Helle Gänseblümchen reflektieren Sonnenlicht und kühlen den Planeten ab, während dunklere Gänseblümchen Sonnenlicht absorbieren und ihn aufwärmen. Gemeinsam arbeiten diese beiden Arten von Gänseblümchen, um die Temperatur des Planeten zu regulieren und die Welt für alle bewohnbarer zu machen.
Und doch kann eine einfache Veränderung auch in diesem blumigen Paradies das gesamte Ökosystem zusammenbrechen lassen.
In ChaosNach AIP Publishing stellten Forscher der University of Cambridge und des University College Cork fest, dass dieses einfache, in Gänseblümchen gefüllte ökologische Modell nach einem relativ kleinen, aber schnellen Veränderungen in der Umwelt anfällig für Zusammenstöße war.
Der hypothetische Planet voller Gänseblümchen ist mehr als eine müßige Neugier. Es hat einen Namen – Daisyworld – und wurde in den 1980er Jahren als Modell erfunden, um Wissenschaftlern zu verstehen, wie Organismen dazu beitragen könnten, ihre Umgebung zu regulieren. Seitdem haben Forscher es verwendet, um Themen wie die biologische Vielfalt und den Klimawandel zu untersuchen.
„Das DaisyWorld-Modell ist ein klassisches Gedankenexperiment zur Koevolution des Lebens und der Umwelt und wurde in der Lehre der Wissenschaft des Erdsystems weit verbreitet“, sagte der Autor Constantin Arnscheidt.
Aufgrund seiner grundlegenden und grundlegenden Natur wollten die Autoren sie verwenden, um die Idee von ökologischen Wendepunkten zu untersuchen, ohne Rückkehr, über das ein Ökosystem zum Zusammenbruch verurteilt ist. Dies kann auftreten, wenn die Umgebung zu extrem wird, aber auch, wenn sich die Umgebung zu schnell ändert. Diese zweite Art von Wendepunkt ist das, woran sie interessiert waren.
„Wenn Sie das System schnell genug schieben, können Sie einen Zusammenbruch auslösen, auch wenn Sie es nicht so hart schieben“, sagte Arnscheidt. „Dies wird als rateninduzierte Trinkgeld bezeichnet: Die Änderungsrate ist der Schlüsselfaktor bei der Bestimmung, ob das System tipps.“
Mithilfe der mathematischen Modellierung stellten die Autoren fest, dass das ratesinduzierte Trinkgeld auch in Daisyworld auftreten kann. Wenn sich der Planet zu schnell erhitzt oder sich abkühlt, werden alle Gänseblümchen ausgestorben, selbst wenn er unter diesen Bedingungen sonst gut überleben gewesen wären.
Diese Entdeckung spiegelt ähnliche Beobachtungen wider, die in anderen Modellen gefunden und in echten Ökosystemen beobachtet wurden.
„Es hat sich gezeigt, dass das rateninduzierte Trinkgeld in immer mehr Systemen relevant ist, insbesondere in komplexen, wie in der Geowissenschaft und Ökologie“, sagte Arnscheidt. „Es ist auch ein Phänomen, das für die Menschheit wahrscheinlich sehr relevant sein wird, da wir weiterhin in einer Ära navigieren, die durch schnelle menschlich gesteuerte Veränderungsraten gekennzeichnet ist.“
Das Verständnis der Geschwindigkeitsrate-induziertes Trinkgeld ist von entscheidender Bedeutung, da diese Kollapsbedingungen weniger offensichtlich, aber genauso tödlich sind. Ohne ein klares Bild darüber, wie diese Ökosysteme auf schnelle Umweltveränderungen reagieren, könnten wir unabsichtlich weit mehr zum Scheitern verurteilt als ein Planet hypothetischer Gänseblümchen.
„Die Tatsache, dass wir in vielen anderen klassischen Modellen, wenn wir nur suchen, in vielen anderen klassischen Modell Es „, sagte Arnscheidt.
