Populationsdynamik in einer zeitvariierenden Umgebung mit fettschwänzigen Korrelationen

Zeitliches Umweltgeräusch (EN) ist ein verbreitetes natürliches Phänomen, das die Dynamik von Populationen und Gemeinschaften steuert und das Schicksal biologischer Arten und genetischer Typen formt. Konventionelle theoretische Modelle stellen EN häufig als einen markowischen Prozess mit einer exponentiellen Verteilung der Korrelationszeiten dar, was zu zwei unterscheidbaren qualitativen dynamischen Kategorien führt: gequenchtes (lange Umweltzeitskalen) und angelassenes (kurze Umweltzeitskalen). Zahlreiche empirische Studien zeigen jedoch einen fettschwänzigen Zerfall der Korrelationszeiten. Hier untersuchen wir die Folgen von potenzgesetzlich korreliertem EN auf die Dynamik isolierter und konkurrierender Populationen. Wir analysieren den intermediären Bereich, der zwischen den gequenchten und angelassenen Regimen liegt, und zeigen, dass er sich unbegrenzt verbreitern kann. In diesem Bereich wird die Dynamik hauptsächlich durch seltene, jedoch nicht übermäßig seltene, lange Zeiträume nahezu stabiler Umweltbedingungen bestimmt. Für eine isolierte Population zeigt die Zeit bis zum Aussterben in diesem Bereich eine potenzgesetzliche Skalierung mit dem Logarithmus der Häufigkeit sowie eine nichtmonotone Abhängigkeit vom spektralen Exponenten.