el sistema de la Tierra sería más resistente de lo esperado, y esa es una buena noticia

El trabajo pionero sugiere que los sistemas complejos, incluidos los sistemas naturales, son más resistentes a las perturbaciones de lo que se pensaba anteriormente. Estos resultados tienen fuertes implicaciones en el contexto de la cambio climático y las muchas tensiones ambientales que la acompañan.

Varios estudios relacionados con la estabilidad de los componentes del sistema climático (océanos, casquetes polares, bosques, etc.) sugieren que con el calentamiento actual, algunos eventualmente llegarán a un punto de inflexión. Es decir, es un momento a partir del cual los cambios se acelerarán de forma brusca e irreversible en las escalas de tiempo que nos conciernen.

Citemos como ejemplo el caso de la selva amazónica que podría morir masivamente y pasar de una configuración de selva tropical a la de sabana. Este desarrollo tendría entonces importantes consecuencias para el medio ambiente y las sociedades humanas. Existen otros puntos de inflexión para los casquetes polares, la circulación oceánica o el permafrost.

Escapar de los puntos de inflexión con los diagramas de Turing

Sin embargo, caracterizar y evaluar con precisión la distancia que nos separa de estos horizontes críticos sigue siendo una tarea difícil. Para ello, los científicos han definido notablemente métricas destinadas a identificar señales de alerta temprana, tipos de indicadores de la proximidad o no de un umbral. Sin embargo, según un estudio reciente, el concepto de punto de inflexión en sí mismo adolecería actualmente de una visión demasiado simple del funcionamiento de la naturaleza.

Sí, debemos hacer todo lo posible para detener el cambio climático », Insisten los autores del artículo publicado en la revista Ciencias el pasado 8 de octubre. ” Sin embargo, la Tierra es mucho más resistente de lo que se pensaba. “.

puntos de inflexión
A. Visión clásica de la dinámica de los puntos de inflexión. B. Visión teniendo en cuenta la multiestabilidad. C. Visión teniendo en cuenta la multiestabilidad y la convivencia. Nótese la ruptura del umbral crítico en los dos últimos casos. Créditos: Max Rietkerk y col. 2021.

Al cruzar modelos matemáticos y casos reales, los investigadores mostraron cómo los patrones espaciales, previamente interpretados como señales de alerta temprana, pueden en realidad Permitir que los sistemas eviten cruzar un punto de inflexión.. Estos resultados, por tanto, están en fuerte oposición al paradigma que prevalecía hasta ahora.

La aparición espontánea de nuevos patrones como una organización diferente de las plantas en un bosque o la de las rayas de cebra son denominados patrones de Turing por los matemáticos que también hablan de autoorganización espacial. ” En la ciencia ecológica, los modelos de Turing a menudo se explican como señales de alerta temprana porque indican una perturbación », Explica Arjen Doelman, uno de los coautores del artículo. ” Sin embargo, el hecho de que se esté formando un patrón en alguna parte no significa necesariamente que el equilibrio se altere más allá de un punto de inflexión. “.

Sistemas naturales: resiliencia revisada al alza

Uno de los ecosistemas naturales que ilustra este concepto se encuentra en las afueras de los grandes desiertos cálidos del globo donde se están produciendo múltiples y variados cambios. ” Allí puede observar todo tipo de patrones espaciales complejos. Es una reorganización espacial, pero no necesariamente un punto de inflexión. Por el contrario, estos diagramas de Turing son, de hecho, un signo de resiliencia. “.

Asimismo, las palabras clave de los resultados obtenidos por el equipo de científicos son multiestabilidad y convivencia, es decir, la presencia simultánea de varios estados estables para las condiciones ambientales dadas. ” Esto permite que los estados de sistemas complejos persistan más allá de los puntos de inflexión a través de la autoorganización espacial. », Detalle de los autores en su artículo. También hace posible, en el caso de que el sistema tienda a cruzar un umbral, cambiar solo en un área limitada y no en su totalidad.

En resumen, cuando se tienen en cuenta estas dos propiedades, parece que los sistemas naturales son más resistentes a las perturbaciones externas de lo que se pensaba anteriormente.