Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Experimenteller Beweis für Chaos in einem Ökosystem

14.02.2008
Das Wissenschaftsjournal Nature berichtet in seiner Ausgabe vom 14. Februar 2008 von einer Entdeckung, die das traditionelle Bild vom ökologischen Gleichgewicht in Frage stellt. Mit einem Langzeitexperiment konnte gezeigt werden, dass die Konzentrationen der Arten einer Lebensgemeinschaft von Planktonorganismen chaotisch schwankten.

Schon in den 1970iger Jahren hatten Theoretiker der Ökologie auf Grund von Modellrechnungen vorausgesagt, dass die Populationen von Pflanzen und Tieren auf unvorhersehbare Weise schwanken können. Diese aus der Chaostheorie abgeleitete Vermutung löste heftige Diskussionen aus und wurde größtenteils abgelehnt. Nur wenige Wissenschaftler glaubten weiterhin daran, dass Chaosmechanismen in realen Lebensgemeinschaften wirklich vorkommen.

Allgemein wurde angenommen, dass unregelmäßige Populationsschwankungen durch Veränderungen der Umwelteinflüsse bedingt sind, z. B. durch Schwankungen in den Witterungsbedingungen oder andere Störungen des natürlichen Gleichgewichtes. Diese klassische Perspektive ist nun radikal in Frage gestellt durch eine Entdeckung, die von Elisa Benicà und Jef Huisman an der Universität Amsterdam zusammen mit Kollegen anderer Universitäten aus den Niederlanden, Deutschland und den Vereinigten Staaten gemacht wurde.

Kernstück ihrer Untersuchung war ein an der Universität Rostock durchgeführtes Langzeitexperiment. Dr. Reinhard Heerkloss hatte eine Lebensgemeinschaft von Planktonorganismen aus der Ostsee isoliert und über einen Zeitraum von 7 Jahren unter konstanten äußeren Bedingungen beobachtet (Bild 1). Zweimal pro Woche wurden die Arten ausgezählt, so dass eine sehr detaillierte Datenreihe entstand. Zu seiner großen Überraschung stellte sich bald heraus, dass sich niemals ein Gleichgewicht einstellte (Bild 2). Die Planktondichten änderten sich stattdessen unregelmäßig auf Grund von Fraßbeziehungen und Konkurrenz. Er schickte den Datensatz zur statistischen Analyse nach Amsterdam. Dort wurde er mit modernsten Methoden untersucht und es konnte mit großer Sicherheit die Anwesenheit von Chaos für diese Lebensgemeinschaft nachgewiesen werden.

... mehr zu:
»Ökologie »Ökosystem

Prof. Stephen Ellner von der Cornell Universität, USA - Co-Autor des Nature-Artikels - sieht weit reichende Konsequenzen für die Ökologie und das Management von Ökosystemen: "Unsere Ergebnisse zeigen, dass langfristige Prognosen über die Abundanz von Arten grundsätzlich nicht möglich sind. Über viele Jahre haben wir gedacht, dass uns die Kenntnis aller relevanten Einflussfaktoren genaue Prognosen über die Reaktion der Populationsdichten auf äußere Faktoren, z. B. klimatische Schwankungen, erlauben würde.

Nun wissen wir, dass die Dinge nicht so einfach sind." Zwar hatten die Professoren Jef Huisman und Marten Scheffer, beide aus den Niederlanden, das Vorhandensein von Chaos für Lebensgemeinschaften des Planktons mit Hilfe mathematischer Modelle schon vorausgesagt, jedoch der erstmalige Nachweis des Chaos für ein reales Ökosystem ist ein echter Durchbruch und wegweisend für die Ökologie. Die Prognosegenauigkeit des untersuchten Systems hatte einen ähnlichen Zeithorizont wie die lokale Wettervorhersage.

Benicà: "Kurzzeitprognosen sind möglich, Langzeitprognosen dagegen nicht. Bestenfalls können wir die Grenzen ausmachen, zwischen denen die Arten schwanken."

Ansprechpartner:
Für weitere Informationen oder ein PDF der Publikation kontaktieren Sie bitte:
PD Dr. Reinhard Heerkloss Institut für Biowissenschaften/ Aquatische Ökologie, Universität Rostock, 18051 Rostock, Deutschland, Tel. +49 381 4986073,

email: reinhard.heerkloss@uni-rostock.de

Prof. Dr. Jef Huisman, Institute for Biodiversity and Ecosystem Dynamics, University of Amsterdam, The Netherlands, phone: +31 20 5257085, mobile phone: +31 6 26792263, email: jef.huisman@science.uva.nl

Prof. Dr. Stephen P. Ellner, Ecology and Evolutionary Biology, Cornell University, Ithaca, NY 14853, USA, phone: (607) 254-4221, email: spe2@cornell.edu

Ingrid Rieck | idw
Weitere Informationen:
http://www.nature.com/nature

Weitere Berichte zu: Ökologie Ökosystem

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Forschungsgruppe unter Göttinger Leitung untersucht Kohlenstoffsenken und Landnutzung auf Java
10.12.2019 | Georg-August-Universität Göttingen

nachricht Luftverschmutzung: IASS legt erstes Emissionsinventar für Nepal vor
09.12.2019 | Institute for Advanced Sustainability Studies e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wie Graphen-Nanostrukturen magnetisch werden

Graphen, eine zweidimensionale Struktur aus Kohlenstoff, ist ein Material mit hervorragenden mechanischen, elektronischen und optischen Eigenschaften. Doch für magnetische Anwendungen schien es bislang nicht nutzbar. Forschern der Empa ist es gemeinsam mit internationalen Partnern nun gelungen, ein in den 1970er Jahren vorhergesagtes Molekül zu synthetisieren, welches beweist, dass Graphen-Nanostrukturen in ganz bestimmten Formen magnetische Eigenschaften aufweisen, die künftige spintronische Anwendungen erlauben könnten. Die Ergebnisse sind eben im renommierten Fachmagazin Nature Nanotechnology erschienen.

Graphen-Nanostrukturen (auch Nanographene genannt) können, je nach Form und Ausrichtung der Ränder, ganz unterschiedliche Eigenschaften besitzen - zum Beispiel...

Im Focus: How to induce magnetism in graphene

Graphene, a two-dimensional structure made of carbon, is a material with excellent mechanical, electronic and optical properties. However, it did not seem suitable for magnetic applications. Together with international partners, Empa researchers have now succeeded in synthesizing a unique nanographene predicted in the 1970s, which conclusively demonstrates that carbon in very specific forms has magnetic properties that could permit future spintronic applications. The results have just been published in the renowned journal Nature Nanotechnology.

Depending on the shape and orientation of their edges, graphene nanostructures (also known as nanographenes) can have very different properties – for example,...

Im Focus: Geminiden - Die Wünsch-dir-was-Sternschnuppen vor Weihnachten

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg - Die Geminiden, die Mitte Dezember zu sehen sind, sind der "zuverlässigste" der großen Sternschnuppen-Ströme mit bis zu 120 Sternschnuppen pro Stunde. Leider stört in diesem Jahr der Mond zur besten Beobachtungszeit.

Sie wurden nach dem Sternbild Zwillinge benannt: Die „Geminiden“ sorgen Mitte Dezember immer für ein schönes Sternschnuppenschauspiel. In diesem Jahr sind die...

Im Focus: Electronic map reveals 'rules of the road' in superconductor

Band structure map exposes iron selenide's enigmatic electronic signature

Using a clever technique that causes unruly crystals of iron selenide to snap into alignment, Rice University physicists have drawn a detailed map that reveals...

Im Focus: Das 136 Millionen Atom-Modell: Wissenschaftler simulieren Photosynthese

Die Umwandlung von Sonnenlicht in chemische Energie ist für das Leben unerlässlich. In einer der größten Simulationen eines Biosystems weltweit haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler diesen komplexen Prozess an einem Bestandteil eines Bakteriums nachgeahmt – am Computer, Atom um Atom. Die Arbeit, die jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Cell“ veröffentlicht wurde, ist ein wichtiger Schritt zum besseren Verständnis der Photosynthese in einigen biologischen Strukturen. An der internationalen Forschungskooperation unter Leitung der University of Illinois war auch ein Team der Jacobs University Bremen beteiligt.

Das Projekt geht zurück auf eine Initiative des inzwischen verstorbenen, deutsch-US-amerikanischen Physikprofessors Klaus Schulten von der University of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Analyse internationaler Finanzmärkte

10.12.2019 | Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Analyse internationaler Finanzmärkte

10.12.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Was Vogelgrippe in menschlichen Zellen behindert

10.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

Schäden im Leichtbau erkennen durch Ultraschallsensoren

10.12.2019 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics