Komplekse flodnetværk understøtter bedre stabile vandskelbefolkninger

Hvordan opretholdes populationer af levende organismer i skiftende miljøer? Dette økologiske spørgsmål er endnu mere bydende nødvendigt, da mange arter i stigende grad trues af klimaændringer og menneskelig påvirkning. En ny undersøgelse fra University of Minnesota, offentliggjort i Procedurer fra National Academy of Sciences , hjælper med at besvare dette spørgsmål for flodorganismer.

Livet i vandløb og floder er stærkt påvirket af nedstrøms vandstrøm gennem netværk af tilsluttede kanaler, med små vandløb, der går sammen om at danne større vandløb og floder. Forskere fra University of Minnesota og Hokkaido, Japan, ledet af Akira Terui, Ph.d., undersøgt, hvordan komplekse flodsystemer understøtter befolkningsgrupper i vandskel ved hjælp af matematiske modeller og analyser af 18 års værdi af fiskebestandsdata i Japan. De fandt ud af, at mere komplekse flodnetværk, med større forgreningsniveauer, stabilisere vandskelbefolkninger ved at tilvejebringe en fysisk skabelon, der understøtter forskellige levesteder og bufferer virkningen af ​​store miljøudsving.

"Vi opdagede, at vandområderne var mere stabile, da de lå i mere komplekse flodnetværk, "sagde Terui." Netværkets kompleksitet i floder kan fungere som et naturligt forsvarssystem mod miljøusikkerhed. "

Blandt undersøgelsens vigtigste fund:

• matematiske modeller forudsiger øget forgrening stabiliserer vanddimensionens befolkningsdynamik, når individuelle vandløb (dvs. "filialer") i et netværk giver unikke miljøforhold;
• til støtte for modelforudsigelsen, forgreningskompleksitet giver stabiliserende virkninger på tværs af bestande af fire økologisk forskellige fiskearter, som omfatter økonomisk værdifulde arter såsom masu laks;
• tab af netværkskompleksitet på grund af menneskelige aktiviteter kan underminere modstandsdygtigheden hos befolkningsgrupper med vandområder.

"Menneskelige aktiviteter reducerer ofte kompleksiteten af ​​strømnetværk, "sagde Jacques Finlay, Ph.d., professor i College of Biological Sciences og medforfatter på undersøgelsen. "Dette arbejde demonstrerer den kritiske betydning af at opretholde forskelligartede miljøforhold i vandområder for bestande af flodorganismer."

Ifølge Terui, at indarbejde netværkets kompleksitetsperspektiv i bevaringsbeslutninger vil bidrage til at opnå større succes med miljøgenoprettelses- og bevaringsforanstaltninger i flodsystemer.

"Resultaterne af undersøgelsen bør være bredt anvendelige for bestande af mange flodorganismer, "Terui sagde." Anerkendelse og administration af flodnetværks kompleksitet er et lovende værktøj til at bevare flodens biodiversitet såvel som naturressourcer under globale ændringer i klima og arealanvendelse. "