ľ¹Ï¸£ÀûÓ°ÊÓ

Hoe kan het dat enorme ecosystemen, zoals tropische regenwouden, blijven bestaan ondanks hun complexiteit? Deze vraag raakt aan een paradox in de ecologie: hoe groter en complexer een ecosysteem, hoe instabieler het zou moeten zijn—althans, volgens oudere theorieën. Een nieuwe studie van het Centre for Complex Systems Studies (CCSS) en het Mathematisch Instituut van de Universiteit Utrecht laat zien dat stabiliteit niet alleen afhangt van grootte, maar ook van structuur.

In de jaren 1970 kwam ecoloog Robert May tot een opvallende conclusie: grote ecosystemen, met veel soorten, zouden volgens wiskundige modellen steeds instabieler worden. Dit leek een logische verklaring voor de kwetsbaarheid van complexe systemen. Maar hier knelt iets: in de echte wereld zien we juist dat enorme ecosystemen vaak eeuwenlang intact blijven. Hoe zit dat?

Om deze schijnbare tegenstrijdigheid te verklaren, richtten onderzoekers zich op een veelgebruikt wiskundig model, het Lotka-Volterra-systeem, dat de interacties tussen soorten modelleert. Wat ze ontdekten, is dat niet de grootte van het ecosysteem stabiliteit bepaalt, maar de manier waarop interacties tussen soorten zijn georganiseerd.

Jengatoren

Stel je een Jengatoren voor. Als je blokken willekeurig opstapelt, wordt de toren instabiel. Maar als je strategisch bouwt—door het gewicht goed te verdelen—kun je een verrassend hoge toren bouwen. Ecosystemen werken op een vergelijkbare manier: stabiliteit hangt niet af van het aantal soorten, maar van de balans tussen de interacties.

Volgens de onderzoekers is een ecosysteem stabiel zolang geen enkele soort te dominant wordt. Wanneer de interacties gelijkmatig verdeeld zijn, ontstaat een soort natuurlijk evenwicht, waardoor ook grote systemen stabiel blijven. Dit verklaart waarom diverse ecosystemen zoals regenwouden kunnen voortbestaan.

Implicaties voor ecologisch onderzoek

De studie suggereert dat ecosystemen waarschijnlijk mechanismen hebben die voorkomen dat interacties te intens worden. Deze subtiele regulatie helpt stabiliteit te waarborgen, zelfs in complexe netwerken. Dit betekent ook dat wiskundige modellen die zulke systemen simuleren, realistischer moeten worden gemaakt door rekening te houden met deze mechanismen.