生態系における予測の限界

生態系の将来の軌道を予測することは、人為的な撹乱の規模が増大する中でますます重要になっています。我々は、システムの内在的または理論的予測可能性と、利用可能なモデルとパラメータ化を使用して達成される実現された予測可能性の2種類を区別します。我々は、生物システムの固有の特性から生じる生態系の内在的予測可能性には強い限界があると主張します。生態系の実現された予測可能性は、プロセスやパラメータの誤特定または不確実性によって制限されうるが、生態系の内在的予測可能性は計算上の還元不可能性によって広く強く制限されると主張します。実現された予測可能性が内在的予測可能性に比べて低い場合、モデル構造の改善やパラメータの指定を通じて予測を改善することができます。しかし、計算上の還元不可能性は、システムの将来の状態がすべての中間状態の計算を通じてしか導出できないことを主張し、内在的または理論的予測可能性に強い制限を課します。生態系は、関連する生態ニッチの特徴を事前に定義することの難しさ、生態系の複雑さ、そして生物圏が自らの新しいシステム状態や近接可能な状態を創出できるため、計算上の還元不可能性を持つ可能性が高いと我々は主張します。我々は、計算上の還元不可能性が広範であり、生態学における予測の可能性に強い限界を課す可能性が高いと主張します。