Extremväder hotar rika ekosystem

Extrema väderhändelser som orkaner, skyfall och torka kommer att bli vanligare i takt med den globala uppvärmningen. Det ökar i sin tur risken för artutdöende – särskilt i artrika ekosystem som korallrev och tropiska regnskogar.

Mänsklig påverkan gör att växter och djur dör ut med en hastighet 100–1000 gånger högre än den naturliga. Klimatförändringen pekas ut som en av de främsta orsakerna till utarmningen.

En forskargrupp i teoretisk biologi vid Linköpings universitet har med hjälp av matematisk modellering och simulering undersökt hur dynamiken i olika typer av ekosystem kan påverkas av stora miljövariationer. Resultaten var överraskande, säger Linda Kaneryd, doktorand och försteförfattare till studien som nu publiceras i tidskriften Ecology and Evolution.

– Flera tidigare studier av näringsvävar har indikerat att artrika system ofta är mer robusta än artfattiga. Men när variationerna i miljön ökar – som vid extrema väderhändelser – ser vi att de mycket artrika systemen är mest sårbara vilket medför större risk för så kallade utdöendekaskader.

I en regnskog eller ett korallrev finns en stor mängd olika arter av primärproducenter som gröna växter och alger. Eftersom de är konkurrenter kommer det att finnas relativt få individer av samma art, vilket gör att den löper större risk att dö ut om omvärldsbetingelserna ändras. Följden kan bli att matbordet blir tomt för en art av växtätare, vilket i sin tur drabbar ett rovdjur i toppen på näringskedjan. Det är en sådan utveckling som biologerna kallar en kaskad av utdöende.

Motsatsen skulle gälla ett ekosystem där ett fåtal växtarter förekommer i stora mängder och djurarterna är anpassbara generalister.

Forskarna skapar sina modellvävar efter erfarenheter från verkliga ekosystem – vem som äter vem, hur arternas livscykler ser ut och hur de interagerar med andra. De yttre betingelserna representeras i den här studien av en ökande och oförutsägbar variation.

– Den modell vi arbetat med är ganska generell. Nästa steg är att föra in verkliga, detaljerade klimatdata, säger Bo Ebenman, professor i teoretisk biologi som handlett Linda Kaneryds avhandlingsarbete.

Artikel:
Species-rich ecosystems are vulnerable to cascading extinctions in an increasingly variable world av L. Kaneryd, C. Borrvall, S. Berg, A. Curtsdotter, A. Eklöf, C. Hauzy, T. Jonsson, P. Münger, M. Setzer, T. Säterberg och B. Ebenman. Ecology and Evolution 30 mars 2012 (”Early view”).

Kontakt:
Linda Kaneryd 013-281249, 073-3810385, likan@ifm.liu.se
Bo Ebenman 013-281794, 0730-242901, boebe@ifm.liu.se