Fisket i Chilika försörjer mer än 150,000 XNUMX människor. Bilder av Indien/Shutterstock
Över hela världen håller regnskogar på att bli savanna eller jordbruksmark, savannen torkar ut och förvandlas till öken och isig tundra tinar. Faktiskt har vetenskapliga studier nu registrerat "regimskiften" som dessa i mer än 20 olika typer av ekosystem där tipppunkter har passerats. Över hela världen, mer än 20 % av ekosystemen riskerar att förändras eller kollapsa till något annat.
Dessa kollapser kan hända tidigare än du tror. Människor sätter redan ekosystem under press många olika sätt – det vi kallar påfrestningar. Och när du kombinerar dessa påfrestningar med en ökning av klimatdrivet extremväder, kan datumet för dessa vändpunkter korsas framskjutas med så mycket som 80 %.
Detta innebär att en ekosystemkollaps som vi tidigare kanske hade förväntat oss att undvika fram till slutet av detta århundrade kan inträffa så snart som under de närmaste decennierna. Det är den dystra slutsatsen av vår senaste forskning, publicerad i Naturhållbarhet.
Mänsklig befolkningstillväxt, ökade ekonomiska krav och koncentrationer av växthusgaser sätter press på ekosystem och landskap för att leverera mat och underhålla viktiga tjänster som rent vatten. Antalet extrema klimathändelser ökar också och kommer bara att bli värre.
Det som verkligen oroar oss är att extrema klimatförhållanden kan drabba redan stressade ekosystem, som i sin tur överför nya eller förhöjda påfrestningar till något annat ekosystem, och så vidare. Detta innebär att ett kollapsande ekosystem kan ha en avsmittande effekt på närliggande ekosystem genom successiva återkopplingsslingor: ett "ekologisk doom-loop"-scenario, med katastrofala konsekvenser.
Hur lång tid kvar till en kollaps?
I vår nya forskning ville vi få en känsla av hur mycket stress som ekosystem kan ta innan de kollapsar. Det gjorde vi med hjälp av modeller – datorprogram som simulerar hur ett ekosystem kommer att fungera i framtiden och hur det kommer att reagera på förändringar i omständigheterna.
Vi använde två allmänna ekologiska modeller som representerar skogar och sjövattenkvalitet, och två platsspecifika modeller som representerar Chilika-lagunfisket i den östra indiska delstaten Odisha och Påskön (Rapa Nui) i Stilla havet. Dessa två sistnämnda modeller inkluderar båda uttryckligen interaktioner mellan mänskliga aktiviteter och den naturliga miljön.
Det viktigaste kännetecknet för varje modell är närvaron av återkopplingsmekanismer, som hjälper till att hålla systemet balanserat och stabilt när påfrestningarna är tillräckligt svaga för att absorberas. Till exempel tenderar fiskare vid Chilikasjön att föredra att fånga vuxen fisk medan fiskbeståndet är rikligt. Så länge det finns tillräckligt många vuxna kvar att avla kan detta vara stabilt.
Men när påfrestningar inte längre kan absorberas passerar ekosystemet plötsligt en punkt utan återvändo – tipppunkten – och kollapsar. I Chilika kan detta inträffa när fiskare ökar fångsten av ungfisk under brist, vilket ytterligare undergräver förnyelsen av fiskbeståndet.
Vi använde programvaran för att modellera mer än 70,000 30 olika simuleringar. För alla fyra modellerna förde kombinationerna av stress och extrema händelser fram datumet för en förutspådd vändpunkt med mellan 80 % och XNUMX %.
Detta innebär att ett ekosystem som förutspås kollapsa på 2090-talet på grund av den smygande ökningen av en enda stresskälla, såsom globala temperaturer, skulle i värsta fall kunna kollapsa på 2030-talet när vi väl tar hänsyn till andra frågor som extrem nederbörd, föroreningar eller en plötslig ökning av naturresursanvändningen.
Viktigt är att omkring 15 % av ekosystemkollapserna i våra simuleringar inträffade som ett resultat av nya påfrestningar eller extrema händelser, medan huvudspänningen hölls konstant. Med andra ord, även om vi tror att vi hanterar ekosystemen på ett hållbart sätt genom att hålla de viktigaste stressnivåerna konstanta – till exempel genom att reglera fiskfångster – är det bättre att hålla utkik efter nya påfrestningar och extrema händelser.
Det finns inga ekologiska räddningsaktioner
Tidigare studier har föreslagit betydande kostnader från att gå förbi tipppunkter i stora ekosystem kommer att sparka in från andra hälften av detta århundrade och framåt. Men våra resultat tyder på att dessa kostnader kan inträffa mycket tidigare.
Vi fann att hastigheten med vilken stress appliceras är avgörande för att förstå systemkollaps, vilket förmodligen också är relevant för icke-ekologiska system. Faktum är att den ökade hastigheten på både nyhetsbevakning och mobila bankprocesser har nyligen åberopats för att öka risken för bankkollaps. Som journalist Gillian Tett har observerat:
Kollapsen av Silicon Valley Bank gav en skrämmande lektion i hur teknisk innovation oväntat kan förändra finanserna (i det här fallet genom att intensifiera den digitala vallningen). De senaste flashkrascherna erbjuder en annan. Dessa är dock förmodligen en liten försmak av framtiden för virala återkopplingsslingor.
Men där tar jämförelsen mellan ekologiska och ekonomiska system slut. Banker kan räddas så länge som regeringar tillhandahåller tillräckligt med finansiellt kapital i räddningsaktioner. Däremot kan ingen regering tillhandahålla det omedelbara naturkapital som behövs för att återställa ett kollapsat ekosystem.
Det finns inget sätt att återställa kollapsade ekosystem inom någon rimlig tidsram. Det finns inga ekologiska räddningsaktioner. I det ekonomiska folkspråket får vi bara ta smällen.
Om författaren
John Dearing, professor i naturgeografi, University of Southampton; Gregory Cooper, postdoktor i social-ekologisk motståndskraft, University of Sheffieldoch Simon Willcock, professor i hållbarhet, Bangor University
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Relaterade böcker:
Framtiden vi väljer: överleva klimatkrisen
av Christiana Figueres och Tom Rivett-Carnac
Författarna, som spelade nyckelroller i Parisavtalet om klimatförändringar, erbjuder insikter och strategier för att hantera klimatkrisen, inklusive individuella och kollektiva åtgärder.
Klicka för mer info eller för att beställa
Den obebodliga jorden: livet efter uppvärmningen
av David Wallace-Wells
Den här boken utforskar de potentiella konsekvenserna av okontrollerade klimatförändringar, inklusive massutrotning, mat- och vattenbrist och politisk instabilitet.
Klicka för mer info eller för att beställa
Framtidsministeriet: En roman
av Kim Stanley Robinson
Den här romanen föreställer en nära framtidsvärld som brottas med effekterna av klimatförändringar och erbjuder en vision för hur samhället kan förändras för att hantera krisen.
Klicka för mer info eller för att beställa
Under a White Sky: The Nature of the Future
av Elizabeth Kolbert
Författaren utforskar den mänskliga påverkan på naturen, inklusive klimatförändringar, och potentialen för tekniska lösningar för att hantera miljöutmaningar.
Klicka för mer info eller för att beställa
Drawdown: Den mest omfattande planen som någonsin föreslagits för att omvända global uppvärmning
redigerad av Paul Hawken
Den här boken presenterar en omfattande plan för att hantera klimatförändringar, inklusive lösningar från en rad sektorer som energi, jordbruk och transport.
