Resiliens

Resiliens er et mål på motstandskraften et økosystem har til å motstå forstyrrelser som skogbrann, hogst, stormfellinger,  tørke, frost, salinisering, oversvømmelse, klimaendringer, angrep fra patogene organismer (parasitter, sopp, bakterier, virus), oljeutslipp, vulkanutbrudd,   fjerning av nøkkelarter, habitatfragmentering og lignende. Homeostase gjør at et komplekst økosystem befinner seg i tilsynelatende likevekt.   Resiliens sier noe om økosystemets elastisitet , robusthet og evne til å absorbere og motståforstyrrelser, og hvor raskt økosystemet vender tilbake til sin opprinnelig tilstand som det hadde før forstyrrelsen inntrådte.

Et ustabilt økosystem kan ifølge økologen Marten Scheffer komme i en kritisk transisjonsfase og vippepunkt hvor lav resiliens gjør at økosystemet tipper over i et alternativt stabilt stadium, bistabilitet. Slike eksempler er hvordan tropisk regnskog kan tippe over til skogbevokst savanne og eventuelt videre til en skogløs savanne. Andre eksempler på bistabile tilstander eller stadier  eller likevekter er skoglandskap-ørken. Lynghei-buskvegetasjon hvor røsslyngheier blir erstattet av krattskog. Levende korallrev- algebegrodd korallrev. Vann, dammer, kanaler eller elver med eller uten flyebladsplanter.Tette matter med flytebladplanter som dekker overflaten til ferskvann har stor økologisk konsekvens, bidrar til hypoksis/anoksis i vannmassene og påvirker biomassen til andre arter i vannet. Spesielt har dette vist seg som et stort problem i tropiske områder med vannbregnen kjempesalvina (Salvinia molesta), vannhyasint (Eichhornia crassipes) og vannsalat (Pistia stratiotes). Økende grad av eutrofiering har sannsynligvis bidratt til spredning av flytbladsplanter.  Antropogen eutrofiering av vann kan gi oppblomstring av flytebladsplanter. Når flyteplante blir den dominerende arten vil de skygge vekk arter som lever nede i vannet, enten makrofytter som er festet til bunnen eller frittsvømmende alger (planteplankton eller blågrønnbakterier).  

Alle økosystemer er i kontinuerlig endring grunnet forandring i næringstilgangen, klimaendringer, habitatfragmentering og biotisk utnyttelse.  Man skulle forvente at endringene skjedde gradvis, men forsøk og modeller har vist at stabile stadier kan bli avbrutt av plutselige raske endringer som ender i en alternativ stabil tilstand. Den nye stabile tilstanden som oppstår kan være vanskelig å bringe tilbake til opprinnelsen grunnet hysterese. Hysterese vi si at systemet reagerer forskjellig på økende og minskende ytre påvirkning, hvor hysteresekurven for økende påvirkning blir forskjellig fra hysterekurven når den ytre påvirkningen minsker igjen. Økosystemet kan være formbart og pastisk, men kan også få en stabil deformasjon som ikke lar seg endre.

  For ca. 6000 år siden var det skog i N-Afrika, nå er det ørken. Det er vanskelig å tenke seg at ørken kan omdannes tilbake til et skogbevokst landskap. Skog skaper sitt eget klima. Den store fordampningen av vann i en tropisk skog gjør at skogen lager sin egen nedbør, et selvforsterkende system. Fjernes skogen vil økosystemet nå et kritisk vippepunkt. For ca. 10000 år siden skiftet Jorden fra istid til mer stabilt klima. I Holocen (Anthropocen, menneskets tidsalder med menneskeindusert endring av Jorden og dens økosystemer), som startet for ca. 11700 år siden,  hvor menneskelige sivilisasjoner har utviklet seg har mange økosystemer gjennomgått bifurkasjoner. Man leter nå etter tidlige varselsignaler om vippepunkt i økosystemer med lav resiliens. Bruker et økosystem lang tid på å restituere seg etter en forstyrrelse så kan dette være et signal om at økosystemet nærmer seg et kritisk transisjonspunkt. Et havområde eller kystlinje har forbausende stor evne til å motstå det lokalt oljeutslipp, og er kanskje mer stabilt og robust enn en tropisk regnskog. Innen kjemi, og det samme prinsipp kan anvendes innen biologi og økologi, så  virker Le Chateliers prinsipp  stabiliserende når et system mottar et ytre påtrykk. Resultat av en ytre forstyrrelse er at systemet responderer med en forskyvning av likevekt, og som motvirker forstyrrelsen.  Den samme tankegangen ligger i gaiahypotesen til James Lovelock.

Den nederlandske økologen Marten Scheffer som er opptatt av stabilitet og endring i komplekse systemer, har foreslått at endring i et menneskets mikrobiom (menneskets bakteriefloa) eller nervesystem som passer et vippepunkt og når et nytt stabilt stadium kan medføre sykdom.

Litteratur

Scheffer M: Critical Transitions in Nature and Society, 2009, Princeton University Press

Tilbake til hovedside

Publisert 24. sep. 2013 07:14 - Sist endret 10. nov. 2018 12:40