Ученые придумали, как предсказать коллапс
Учёные из Университета Саутгемптона разработали метод предсказания возможного коллапса экосистем, который потенциально способен указывать на возможные кризисы в сельском хозяйстве, рыболовстве или даже в различных социальных системах.Исследователи применили математическую модель к реальной ситуации: экологическому коллапсу одного из озёр в Китае, чтобы обосновать теорию, согласно которой экосистема „мерцает” или, иначе говоря, колеблется между здоровым и нездоровым состоянием незадолго перед тем, как начать разрушаться.
Профессор Джон Деринг объясняет это так: „Мы хотели доказать, что подобные флуктуации возникают перед любыми существенными изменениями в системе – неважно, социальной, экологической или климатической – и что этот метод можно потенциально использовать для предсказания будущих критических изменений в других системах по всему миру”.
Исследовательская группа извлекла образцы из осадков на дне озера Эрхай в китайской провинции Юньнань и проанализировала количество и разновидности окаменевших водорослей (диатом) за прошедшие 125 лет. Исследование полученной информации показало, что сообщества водорослей оставались относительно стабильными до временной отметки в 30 лет до того, как озеро начинало загрязняться или мутнеть. Вместе с тем, образцы за последние три десятилетия показывают значительные флуктуации, что указывает на перемены в типах и концентрации водорослей – иными словами, это доказательство „мерцания” перед существенным изменением состояния озера.
Подобные изменения прослеживаются и по другим образцам, свидетельствуя о внешнем воздействии на озеро – например, загрязнении от удобрений, стоков с полей и колебаниях уровня воды – которые заставляют систему быстро переключаться между альтернативными состояниями. В конце концов, экосистема озера перестаёт справляться с возрастающим давлением и достигает „точки перегиба”, после чего его экосистема разрушается.
Исследовательская группа надеется, что метод, успешно испытанный в Китае, можно также применять к другим регионам и типам местности. Соавтор работы доктор Пит Дэнгдон комментирует: „В данном случае, мы используем водоросли как индикатор реакции озёрной экосистемы на давление извне – но почему мы не можем использовать точно такой же метод другими способами? К примеру, нам, вероятно, следует изучить „мерцательные” сигналы среди данных по изменению климата и попытаться предсказать грозящие кризисы”.