De visserij in Chilika biedt levensonderhoud aan ruim 150,000 mensen. AfbeeldingenvanIndia/Shutterstock
Over de hele wereld veranderen regenwouden in savanne of landbouwgrond, droogt de savanne uit en verandert in woestijn, en is de ijzige toendra aan het ontdooien. Wetenschappelijke studies hebben nu inderdaad ‘regimeverschuivingen’ zoals deze geregistreerd meer dan 20 verschillende soorten ecosystemen waar omslagpunten zijn gepasseerd. Over de wereld, meer dan 20% van de ecosystemen dreigen te verschuiven of in iets anders te vervallen.
Deze instortingen kunnen sneller plaatsvinden dan je zou denken. De mens zet ecosystemen nu al onder druk veel verschillende manieren – wat wij spanningen noemen. En als je deze spanningen combineert met een toename van door het klimaat veroorzaakt extreem weer, kan de datum waarop deze omslagpunten worden overschreden met maar liefst 80% worden vervroegd.
Dit betekent dat een ineenstorting van het ecosysteem, die we tot eind deze eeuw misschien hadden verwacht te vermijden, al in de komende decennia zou kunnen plaatsvinden. Dat is de sombere conclusie van ons laatste onderzoek, gepubliceerd in Natuur Duurzaamheid.
De groei van de menselijke bevolking, de toegenomen economische eisen en de concentraties van broeikasgassen zetten ecosystemen en landschappen onder druk om voedsel te leveren en belangrijke diensten zoals schoon water in stand te houden. Het aantal extreme klimaatgebeurtenissen neemt ook toe wordt alleen maar erger.
Wat ons echt zorgen baart, is dat klimaatextremen reeds onder druk staande ecosystemen kunnen treffen, die op hun beurt nieuwe of verhoogde spanningen kunnen overbrengen naar een ander ecosysteem, enzovoort. Dit betekent dat een instortend ecosysteem een domino-effect kan hebben op naburige ecosystemen opeenvolgende feedbackloops: een “ecologisch doemscenario”, met catastrofale gevolgen.
Hoe lang nog tot een ineenstorting?
In ons nieuwe onderzoek wilden we een idee krijgen van de hoeveelheid stress die ecosystemen kunnen verdragen voordat ze instorten. We hebben dit gedaan met behulp van modellen: computerprogramma's die simuleren hoe een ecosysteem in de toekomst zal werken en hoe het zal reageren op veranderingen in de omstandigheden.
We gebruikten twee algemene ecologische modellen die de bossen en de waterkwaliteit van meren vertegenwoordigen, en twee locatiespecifieke modellen die de Chilika-lagunevisserij in de oostelijke Indiase deelstaat Odisha en Paaseiland (Rapa Nui) in de Stille Oceaan vertegenwoordigen. Deze laatste twee modellen omvatten beide expliciet interacties tussen menselijke activiteiten en de natuurlijke omgeving.
Het belangrijkste kenmerk van elk model is de aanwezigheid van feedbackmechanismen, die helpen het systeem in balans en stabiel te houden wanneer spanningen voldoende zwak zijn om te worden geabsorbeerd. Vissers aan het Chilikameer geven bijvoorbeeld de voorkeur aan het vangen van volwassen vis, terwijl de visstand overvloedig is. Zolang er voldoende volwassenen overblijven om zich voort te planten, kan dit stabiel zijn.
Wanneer de spanningen echter niet langer kunnen worden geabsorbeerd, passeert het ecosysteem abrupt een punt waarop geen terugkeer meer mogelijk is – het omslagpunt – en stort in. In Chilika zou dit kunnen gebeuren wanneer vissers tijdens tekorten de vangst van jonge vis vergroten, wat de vernieuwing van de visstand verder ondermijnt.
Met de software hebben we ruim 70,000 verschillende simulaties gemodelleerd. In alle vier de modellen hebben de combinaties van stress en extreme gebeurtenissen de datum van een voorspeld omslagpunt met 30% tot 80% vervroegd.
Dit betekent dat een ecosysteem dat naar verwachting in de jaren 2090 zal instorten als gevolg van de sluipende opkomst van één enkele bron van stress, zoals de mondiale temperaturen, in het ergste geval in de jaren 2030 zou kunnen instorten als we rekening houden met andere problemen zoals extreme regenval. vervuiling of een plotselinge piek in het gebruik van natuurlijke hulpbronnen.
Belangrijk is dat ongeveer 15% van de instortingen van ecosystemen in onze simulaties plaatsvond als gevolg van nieuwe spanningen of extreme gebeurtenissen, terwijl de voornaamste spanningen constant bleven. Met andere woorden: zelfs als we geloven dat we ecosystemen duurzaam beheren door de belangrijkste stressniveaus constant te houden – bijvoorbeeld door de visvangst te reguleren – kunnen we beter alert blijven op nieuwe spanningen en extreme gebeurtenissen.
Er zijn geen ecologische reddingsoperaties
Eerdere studies hebben gesuggereerd dat er aanzienlijke kosten zullen ontstaan als het omslagpunten in grote ecosystemen wordt overschreden tweede helft van deze eeuw en later. Maar onze bevindingen suggereren dat deze kosten veel eerder kunnen optreden.
We ontdekten dat de snelheid waarmee stress wordt toegepast essentieel is voor het begrijpen van de ineenstorting van systemen, wat waarschijnlijk ook relevant is voor niet-ecologische systemen. De toegenomen snelheid van zowel de nieuwsverslaggeving als de processen voor mobiel bankieren wordt recentelijk aangevoerd als een verhoging van het risico op de ineenstorting van banken. Als de journalist Gillian Tett heeft waargenomen:
De ineenstorting van de Silicon Valley Bank heeft ons een gruwelijke les geleerd over hoe technologische innovatie de financiële wereld onverwacht kan veranderen (in dit geval door de digitale kudde te intensiveren). Recente flash-crashes bieden een ander. Dit is echter waarschijnlijk een klein voorproefje van de toekomst van virale feedbackloops.
Maar daar houdt de vergelijking tussen ecologische en economische systemen op. Banken kunnen worden gered zolang overheden voldoende financieel kapitaal ter beschikking stellen bij reddingsoperaties. Daarentegen kan geen enkele overheid het onmiddellijke natuurlijke kapitaal verschaffen dat nodig is om een ingestort ecosysteem te herstellen.
Er is geen manier om ingestorte ecosystemen binnen een redelijk tijdsbestek te herstellen. Er zijn geen ecologische reddingsoperaties. In financieel opzicht zullen we de klap gewoon moeten opvangen.
Over de auteur
Johannes Dearing, hoogleraar Fysische Geografie, Universiteit van Southampton; Gregorius Cooper, postdoctoraal onderzoeker in sociaal-ecologische veerkracht, Universiteit van Sheffield en Simon Wilcock, hoogleraar Duurzaamheid, Universiteit van Bangor
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
Related Books:
De toekomst die we kiezen: de klimaatcrisis overleven
door Christiana Figueres en Tom Rivett-Carnac
De auteurs, die een sleutelrol speelden in de Overeenkomst van Parijs over klimaatverandering, bieden inzichten en strategieën voor het aanpakken van de klimaatcrisis, inclusief individuele en collectieve actie.
Klik voor meer info of om te bestellen
De onbewoonbare aarde: leven na opwarming
door David Wallace-Wells
Dit boek onderzoekt de mogelijke gevolgen van ongecontroleerde klimaatverandering, waaronder massale uitsterving, voedsel- en waterschaarste en politieke instabiliteit.
Klik voor meer info of om te bestellen
Het Ministerie van de Toekomst: een roman
door Kim Stanley Robinson
Deze roman verbeeldt een wereld in de nabije toekomst die worstelt met de gevolgen van klimaatverandering en biedt een visie op hoe de samenleving zou kunnen transformeren om de crisis het hoofd te bieden.
Klik voor meer info of om te bestellen
Onder een witte lucht: de aard van de toekomst
door Elizabeth Kolbert
De auteur onderzoekt de menselijke impact op de natuurlijke wereld, inclusief klimaatverandering, en het potentieel voor technologische oplossingen om milieu-uitdagingen aan te pakken.
Klik voor meer info of om te bestellen
Drawdown: het meest uitgebreide plan ooit voorgesteld om opwarming van de aarde tegen te gaan
onder redactie van Paul Hawken
Dit boek presenteert een alomvattend plan voor het aanpakken van klimaatverandering, inclusief oplossingen uit een reeks sectoren zoals energie, landbouw en transport.
