Flodkompleksitet opretholder regional befolkningsstabilitet

En international gruppe forskere har påvist, at floders forgrenede kompleksitet påvirker regional befolkningsstabilitet og vedholdenhed i naturen, i modsætning til nuværende teorier, der antyder vigtigheden af ​​et økosystems størrelse.

Ved begyndelsen af ​​det 21. århundrede, økosystemer er blevet udsat for større miljømæssig usikkerhed med intense hedebølger, uden for sæsonen kulde og superstorme. "En presserende opgave for økologer er at opklare, hvordan regionale populationer af organismer opretholdes under hurtige miljøændringer, " sagde Hokkaido Universitys Akira Terui, der ledede undersøgelsen offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences .

Større økosystemer menes at rumme mere stabile regionale befolkninger, da de indeholder mere forskelligartede levesteder. Imidlertid, komplekst terræn, såsom forrevne kystlinjer og flodforgrening, producerer også miljømæssig mangfoldighed i et økosystem, for eksempel, ved at påvirke lysmiljøet og mikroklimaet. "Tidligere undersøgelser havde en tendens til at fokusere på størrelsen af ​​økosystemet og være lidt opmærksomme på dets kompleksitet, " Terui forklarede. "Vi antog, at forgrenende kompleksitet af naturlige floder bidrager til regional befolkningsstabilitet gennem skabelsen af ​​et mangfoldigt miljø."

For at teste deres hypotese, forskergruppen, herunder Terui og hans samarbejdspartner Nobuo Ishiyama, udviklet en matematisk model, der simulerer regional befolkningsdynamik i flodnetværk med forskellige forgreningskompleksiteter (defineret som forgreningssandsynlighed). Modellen forudsagde forgrening kompleksitet, snarere end økosystemstørrelse, understøttet langsigtet regional befolkningsstabilitet under naturlige forhold, hvor hver biflod i ånettet har karakteristiske miljøegenskaber.

Forskerne verificerede modellens forudsigelser ved at sammenligne dem med fiskovervågningsdata om 31 flodsystemer i Hokkaido samlet fra 1999 til 2016. Regionale bestande af fire fiskearter var faktisk mere stabile i mere komplekse flodnetværk, mens størrelsen af ​​vandskellet kun havde en vag effekt.

"I de seneste år, flodnetværk er i stigende grad blevet forenklet til fordel for konstruktion af dæmninger og andre menneskelige aktiviteter. Vi håber vores undersøgelse, og videre studier, vil bistå bestræbelserne på at bevare biodiversiteten og sikre bæredygtig brug af ferskvandsressourcer, " kommenterede Terui.