生态系统的脆弱与韧性：新研究揭示崩溃的背后原因

来自 实验室仪器网

一项新研究表明，生态系统突然或逐渐崩溃的方式可能取决于内部复杂性，就像磁性材料在压力下的行为方式一样。此研究发表在《一个地球》杂志上。

这项研究挑战了气候临界点总是突然发生的普遍假设。相反，它表明一些大规模的地球系统可能正在经历容易被忽视的逐渐坍缩，这对气候政策和地球复原力产生了深远的影响。

为了进行调查，研究人员转向了一个不太可能的来源：磁性材料。在实验室中，磁铁可以使用外部场在替代状态之间推动。这些压力反应反映了生态系统在环境压力下的变化。研究小组发现，具有更简单、均匀结构的材料表现出突然的、不可逆的变化——类似于“硬”临界点。但更复杂的材料表现出“软”倾斜，随着内部组件的重新调整，变化会逐渐发生。

这个类比有助于解释为什么大型、多样化的系统——如雨林或海洋环流——即使它们在压力下悄悄重组，也可能看起来很稳定。

研究的主要见解：

• 复杂系统在压力下逐渐重组，掩盖了崩溃的早期迹象。
• 更快的气候变化增加了突然转型的风险，即使在原本会逐渐变化的系统中也是如此。
• 如果及早采取行动，逐渐变化的系统可能更容易恢复。
• 以错误的规模看待生态系统可能会导致政策制定者错过重要的警告信号。

作者警告说，不作为可能是致命的，因为延迟的反应会让压力在不知不觉中积累——就像青蛙没有意识到水正在沸腾一样。

研究表明，我们可能已经在不知不觉中跨越了临界点，长期以来，我们一直将临界点视为戏剧性的崩溃。这些发现表明，一些系统可能会悄无声息地崩溃。这使它们更加危险。减缓气候变化的速度至关重要——不仅是为了避免灾难性的崩溃，也是为了为系统适应和恢复争取时间。

缓慢的变化可能具有欺骗性，对磁性材料临界点的实验室观测为我们提供了一种安全、受控的方式来了解我们无法直接在生态系统和全球气候系统中测试的东西，而无需依赖计算机模型。

该研究强调了规模、复杂性和时机在建模和管理全球变化中的重要性。它呼吁对临界点进行更细致的定义，对高分辨率监测进行投资，并采取紧急行动来减缓环境压力源的步伐。

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