Matematičar kreira model masovnog izumiranja u vezi sa klimatskim promenama i adaptacijom

Matematičar kreira model masovnog izumiranja u vezi sa klimatskim promenama i adaptacijom

Matematičar sa Univerziteta RUDN i njegov kolega razvili su teorijski model masovnog izumiranja. Model je po prvi put uzeo u obzir dva važna faktora — inverzni efekat vegetacije na klimatske promene i evolucionu adaptaciju vrsta. Rezultati su objavljeni u časopisu Haos, solitoni i fraktali.

Tokom proteklih pola milijarde godina, poznato je pet velikih masovnih izumiranja, kada je broj vrsta opao za više od polovine. Desilo se i nekoliko desetina manjih izumiranja. Postoji debata o uzrocima masovnog izumiranja vrsta. Među njima su globalno zagrevanje i hlađenje. Međutim, koji tačno faktori klimatskih promena dovode do izumiranja i koji procesi se dešavaju, nije poznato.

Matematičar RUDN-a i njegov kolega izgradili su teorijski model masovnog izumiranja usled klimatskih promena uzimajući u obzir važne parametre koji su do sada bili zanemareni.

„Masovna izumiranja su važan deo istorije života na Zemlji. Rašireno je mišljenje da je glavni uzrok masovnog izumiranja klimatske promene. Značajna promena prosečne temperature Zemlje dovodi do globalnog zagrevanja ili hlađenja i pokreće različite mehanizme koji mogu dovesti do izumiranja vrsta.“

„Tokom protekle dve decenije postignut je značajan napredak u razumevanju osnovnih uzroka i pokretača, ali mnoga pitanja ostaju otvorena. Na primer, dobro je poznato da nije svaka klimatska promena u istoriji Zemlje dovela do masovnog izumiranja. Stoga, moraju postojati faktori ili povratne informacije koje slabe uticaj klimatskih promena“, rekao je Sergej Petrovski, profesor Univerziteta RUDN.

Matematičari su uzeli u obzir da neki ključni akteri u klimatskim promenama, kao što je vegetacija, doprinose aktivnoj povratnoj informaciji. Odnos sunčevog zračenja koje reflektuje Zemlja prema ukupnom (albedo) zavisi, između ostalog, od svojstava površine, odnosno od njene pokrivenosti vegetacijom. Drugi važan faktor koji se obično zanemaruje jeste kako se vrste prilagođavaju klimatskim promenama.

Analiza matematičkog modela pokazala je da da li će neka vrsta nestati zavisi od delikatne ravnoteže između razmera klimatskih promena i brzine evolucionog odgovora. Takođe se pokazalo da prilagođavanje vrsta može dovesti do takozvanog lažnog izumiranja kada gustina populacije dugo ostane niska, ali se onda oporavi na bezbednu vrednost.

Matematičari su takođe potvrdili adekvatnost modela upoređujući njegova predviđanja sa paleontološkim podacima. Raspodele frekvencija izumiranja su u skladu sa podacima dobijenim analizom fosila.

„Naš model pokazuje kako interakcije klime i vegetacije i evolutivni odgovor pojedinih vrsta utiču na izumiranje. Ova dva faktora su važna, ali se praktično ne proučavaju. Predviđanja modela o obimu izumiranja su generalno u skladu sa paleontološkim podacima.“

„Iako fosilni dokazi pružaju, u najboljem slučaju, samo delimičnu sliku stvarnih razmera izumiranja, pri čemu vrste mekšeg tela obično nestaju bez ikakvog traga. Pitanje kako će se promeniti ako se podaci o vrstama mekog tela uključe u analiza ostaje otvorena. Ovo može delimično da objasni neslaganje između našeg modela i fosilnih podataka“, rekao je Sergej Petrovski, profesor na Univerzitetu RUDN.