Stabilität von Nahrungsnetzen signalisiert kritische Übergänge in gemäßigten flachen Seen

Ein Hauptziel von Ökologen ist es, kritische Niveaus des Umweltwandels zu identifizieren, jenseits derer Ökosysteme radikale Veränderungen in ihrem Funktionieren durchlaufen. Sowohl die Nahrungsnetztheorie als auch die Theorie alternativer stabiler Zustände bieten grundlegende Hinweise auf die Mechanismen, die natürlichen Systemen Stabilität verleihen. Unklar ist jedoch, wie das Konzept der Stabilität von Nahrungsnetzen mit der Resilienz von Ökosystemen verbunden ist, die anfällig für Regimewechsel sind. Hier verwenden wir eine Kombination aus Nahrungsnetz- und Ökosystemmodellen, um zu zeigen, dass bevorstehende katastrophale Veränderungen in flachen Seen von einer destabilisierten Reorganisation der Interaktionsstärken im aquatischen Nahrungsnetz vorausgegangen werden. Die Analyse des komplexen Geflechts trophischer Interaktionen zeigt, dass nur wenige Schlüsselinteraktionen, die Zooplankton, Diatomeen und Detritus einbeziehen, den Verfall der Stabilität von Nahrungsnetzen bestimmen. Unsere Studie legt eine enge Verbindung zwischen der Dynamik von Nahrungsnetzen und der Dynamik des gesamten Ökosystems offen, was impliziert, dass die trophische Organisation als empirischer Indikator für die Resilienz von Ökosystemen dienen kann.