Regularmente escuchamos advertencias de que el cambio climático puede conducir a 'puntos de inflexión':situaciones irreversibles en las que la sabana puede convertirse rápidamente en desierto, o la corriente de la corriente cálida del golfo simplemente puede dejar de fluir. Estas advertencias a menudo se refieren a patrones espaciales como señales de alerta temprana de puntos de inflexión. Un equipo internacional de ecólogos y matemáticos ha estudiado estos patrones y ha llegado a una conclusión sorprendente. "Sí, tenemos que hacer todo lo posible para detener el cambio climático, ", dijeron los autores en total acuerdo con el reciente informe del IPCC." Pero la Tierra es mucho más resistente de lo que se pensaba anteriormente. El concepto de puntos de inflexión es demasiado simple ". Los científicos han publicado recientemente su trabajo en la revista Ciencias .

El artículo se basa en años de colaboración entre una variedad de institutos de investigación en los Países Bajos y en el extranjero, especialmente entre la Universidad de Utrecht y la Universidad de Leiden. Los investigadores abordaron la idea de un punto de inflexión dentro de un contexto espacial. "La formación de patrones espaciales en ecosistemas, como la formación espontánea de complejos patrones de vegetación, a menudo se explica como una señal de alerta temprana para una transición crítica, "explica el autor principal Max Rietkerk, ecologista afiliado a la Universidad de Utrecht. "Pero estos patrones en realidad parecen permitir que los ecosistemas eviten esos puntos de inflexión". Estos hallazgos se basan en análisis matemáticos de modelos espaciales y nuevas observaciones de ecosistemas del mundo real.

Alan Turing

Los patrones que emergen espontáneamente en la naturaleza a menudo se denominan "patrones de Turing, "llamado así por el renombrado matemático británico Alan Turing. En 1952, describió cómo los patrones en la naturaleza, como las rayas en los pelajes de los animales, puede desarrollarse desde una posición de partida homogénea. "En la ciencia ecológica, los patrones de Turing a menudo se explican como señales de alerta temprana, porque indican perturbación ", aclara el matemático y coautor de la Universidad de Leiden, Arjen Doelman. "El mecanismo de formación de patrones de Turing sigue siendo indiscutible. Pero el hecho de que se esté formando un patrón en algún lugar no significa necesariamente que el equilibrio se interrumpa más allá de un punto de inflexión". Como ejemplo de tal situación, Rietkerk se refiere a la transición de la sabana al desierto. "Allí puedes observar todo tipo de formas espaciales complejas. Es una reorganización espacial, pero no necesariamente un punto de inflexión. Al contrario:esos patrones de giro son en realidad un signo de resiliencia ".

Evadir los puntos de inflexión

Los investigadores descubrieron un fenómeno nuevo e interesante en ecología:la multiestabilidad. Implica que muchos patrones espaciales diferentes pueden ocurrir simultáneamente bajo las mismas circunstancias. Rietkerk dice que "cada uno de estos patrones puede permanecer estable bajo una amplia gama de condiciones y cambios climáticos. Además, encontramos que cualquier sistema complejo lo suficientemente grande como para generar patrones espaciales también puede evadir puntos de inflexión". La pregunta ahora es:¿qué sistemas son sensibles a las propinas, y cuales no lo son? "Eso significa que tenemos que volver a la mesa de dibujo para comprender el papel exacto de los puntos de inflexión, "Dice Rietkerk." Sólo entonces podremos determinar qué condiciones y patrones espaciales dan como resultado puntos de inflexión, y cuáles no ".

Este trabajo contribuye al proyecto TiPES, un proyecto interdisciplinario de ciencia del clima Horizonte 2020 de la UE entre 18 instituciones asociadas en 10 países europeos sobre puntos de inflexión en el sistema de la Tierra.