Foto Stephan Getzin / BGU
Max Rietkerk (Universiteit Utrecht), Arjen Doelman (Universiteit Leiden), Ehud Meron (foto hieronder) (Ben-Gurion University of the Negev) en Isla Myers-Smith (University of Edinburgh) hebben een ERC Synergy-subsidie van 10 miljoen ontvangen euro met hun project RESILIENCE. De onderzoekers gaan onderzoeken of en hoe kantelpunten in ecosystemen kunnen worden voorkomen of ontweken door ruimtelijke processen en de vorming van ruimtelijke patronen.
Ehud Meron Foto BGU
Omslagpunten treden op wanneer de schade aan ecosystemen een drempel overschrijdt, waardoor dramatische en onomkeerbare verandering optreedt. Deze schade is vaak een gevolg van menselijke invloeden op de planeet, zoals klimaatverandering. Deze omslagpunten staan bekend als een grote zorg in de strijd tegen klimaatverandering. Op grote schaal kunnen kantelpunten ervoor zorgen dat savannes omslaan in woestijnen en toendra's kunnen veranderen in bossen, met nog meer klimaatverandering tot gevolg.
Eerder onderzoek dat vorig jaar in Science werd gepubliceerd, toonde aan dat de grotendeels over het hoofd geziene neiging van gestreste ecosystemen om ruimtelijke patronen te vormen, zoals vegetatiepatronen, kan het vermogen van ecosystemen om kantelen te weerstaan en te herstellen van schade aanzienlijk vergroten. Rietkerk: “We gaan met het concept van kantelen terug naar de tekentafel en onderzoeken onder welke voorwaarden dit concept stuk gaat en vervangen moet worden door de theorie van ruimtelijke patroonvorming.”
De door het RESILIENCE-team voorgestelde theorie suggereert nu dat omslagpunten kunnen worden voorkomen en omzeild door ruimtelijke patronen en de feedback ervan met andere ecologische processen en dat ecosystemen veel veerkrachtiger zijn dan eerder werd gedacht. Meyer-Smith: "Toendra-ecosystemen zitten vol met ruimtelijke patronen. Strepen, cirkels en zeshoeken zijn te vinden in alle verschillende soorten toendra-landschappen. Of deze patronen veerkracht bieden tegen klimaatverandering of niet, is een open vraag en die willen we testen in het RESILIENCE-project."
Het multidisciplinaire team, met onderzoekers uit Utrecht, Leiden, Be'er Sheva en Edinburgh, gaat wegen van veerkracht en manieren van menselijk ingrijpen bestuderen om deze 'points of no return' te omzeilen. Doelman: “Met dit project willen we fundamentele mechanismen ontdekken en construeren die complexe ecosystemen de flexibiliteit kunnen geven om te reageren op klimaatverandering zonder catastrofaal in te storten.”
De onderzoekers gaan deze uitdaging aan door disciplines als ecologie, natuurkunde, wiskunde, informatica en data science te combineren. Meron: “De hoge complexiteit van ruimtelijk uitgebreide ecosystemen, deels weerspiegeld door hun hiërarchie van organisatieniveaus, heeft pogingen belemmerd om de reactie van ecosystemen op klimaatverandering te ontrafelen. De synergie van verschillende expertises in ons team zal ons in staat stellen om van die complexiteit te profiteren en nieuwe richtingen te identificeren om fooien te vermijden.”
