Forsker foreslår teori om, hvordan stofskifte, kulstof påvirker økosystemet

I et papir offentliggjort i tidsskriftet "Ecology Letters," præsenterer Dr. Aaron Packman, assisterende professor i biologiske videnskaber, en ny ramme, der forklarer, hvordan den hastighed, hvormed organismer bruger energi og mængden af ​​kulstof, de lagrer i deres væv, påvirker cyklussen. af næringsstoffer og opbygningen af ​​fødevæv.

"Min teori giver en mekanistisk forståelse af, hvordan metabolisme og kulstoflagring interagerer for at regulere økosystemprocesser," sagde Packman. "Denne ramme kan bruges til at forudsige, hvordan økosystemer vil reagere på miljøændringer, såsom dem forårsaget af klimaændringer eller ændringer i arealanvendelsen."

Packmans teori er baseret på ideen om, at metabolisme og kulstoflagring er to nøgletræk, der bestemmer, hvordan organismer interagerer med deres miljø. Organismer med høje metaboliske hastigheder har en tendens til at forbruge flere ressourcer og producere mere affald, mens organismer med høj kulstoflagring har en tendens til at være mere modstandsdygtige over for miljøstress.

Packmans teori forudsiger, at økosystemer med høje niveauer af metabolisme og kulstoflagring vil være mere produktive og have mere komplekse fødevæv. Dette skyldes, at organismer med høje metaboliske hastigheder vil forbruge flere ressourcer, hvilket vil frigive næringsstoffer til miljøet og understøtte væksten af ​​andre organismer. Organismer med høj kulstoflagring vil være mere modstandsdygtige over for miljøstress, hvilket vil give dem mulighed for at overleve under barske forhold og konkurrere med succes med andre organismer.

Packmans teori har vigtige konsekvenser for forståelsen af, hvordan økosystemer vil reagere på miljøændringer. For eksempel forudsiges klimaændringer at øge organismernes metaboliske hastigheder, hvilket kan føre til øget næringsstofkredsløb og produktivitet. Imidlertid forudsiges klimaændringer også at reducere mængden af ​​kulstof, der er lagret i økosystemer, hvilket kan gøre organismer mere modtagelige for miljøstress og reducere kompleksiteten af ​​fødevæv.

"Min teori giver en ramme for at forstå, hvordan disse to modsatrettede kræfter vil interagere for at påvirke økosystemets funktion," sagde Packman. "Denne information kan hjælpe os med at forudsige, hvordan økosystemer vil reagere på miljøændringer og til at udvikle strategier til at afbøde de negative virkninger af disse ændringer."

Packmans forskning blev finansieret af National Science Foundation.