Persbericht
Ontdekking universele regels die kritisch kantelpunt aankondigen
Plotselinge omslagen in complexe systemen zoals het klimaat, de financiële sector, ecosystemen en zelfs het menselijk lichaam kunnen verrassend genoeg worden voorafgegaan door vergelijkbare waarschuwingssignalen. Het voorspellen van dergelijke overgangen is belangrijk, maar was tot nog toe lastig. In een artikel in Science van 19 oktober tonen onderzoekers van Wageningen University en collega’s aan dat systemen die op het punt staan te kantelen naar een nieuw evenwicht, bepaalde universele signalen afgeven.
Een epileptische aanval, klimaatverandering, de ineenstorting van een populatie vissen of een omslag in de financiële markten zijn gebeurtenissen die op het oog niets gemeen hebben. En toch gehoorzamen compleet verschillende systemen zoals de hersenen, het klimaat en financiële markten bepaalde universele wetten op het moment dat zij een kritisch kantelpunt naderen. Dit betekent dat bepaalde universele waarschuwingssignalen zichtbaar kunnen worden. Een voorbeeld van zo’n signaal is dat kleine verstoringen in de buurt van het omslagpunt trager herstellen. Ook het karakter van fluctuaties verandert op kenmerkende wijze.
De auteurs van de Science-publicatie laten ook zien dat er bepaalde algemene wetten zijn die bepalen of de structuur van complexe netwerken zoals voedselwebben in de natuur of netwerken van financiële instituties ze robuust of juist fragiel maakt. Zo is een grote mate van verbinding in het algemeen goed voor de stabiliteit van de eenheden (zoals een bank of een soort), maar leidt sterke verbondenheid er wel toe dat onder bepaalde omstandigheden het netwerk als geheel kan instorten.
SparcS
Ondanks de recente bewijzen voor deze revolutionaire ideeën benadrukt Marten Scheffer dat toepassingen van de universele waarschuwingssignalen nog in de kinderschoenen staan. Daarin wil Scheffer verandering brengen met een nieuw interdisciplinair onderzoeksprogramma SparcS dat zich toelegt op toepassingskansen in de medische en sociale wetenschappen, ecologie en klimaatonderzoek. Het benodigde instrumentarium daartoe is beschikbaar via een recente, openbaar toegankelijke publicatie in het tijdschrift PLoS-One samen met een nieuw ontwikkelde site. Het onderzoek zal worden gefinancierd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) en de European Research Council (ERC).
Publicatie
Anticipating Critical Transitions. Marten Scheffer, Stephen R. Carpenter, Timothy M. Lenton, Jordi Bascompte, William Brock, Vasilis Dakos, Johan van de Koppel, Ingrid van de Leemput, Simon Levin, Egbert H. van Nes, Mercedes Pascual, John Vandermeer. Science, 19 October 2012.
Noot
Foto: Tone Kirstin Bjordam.