The surprising strength and locatio

The surprising strength and location of last month's Fukushima earthquake highlighted how poorly seismologists can predict when the ground is about to shake cataclysmically. Unfortunately, ecologists can't do much better at forecasting when an ecosystem is about to collapse or change dramatically. But now a team of ecologists has shown that it is possible to detect early distress signals in a lake that foretell a major disruption to its ecology. If researchers could identify similar signals in other ecosystems, they might one day predict, and perhaps even prevent, ecological meltdowns.

The collapse of the Atlantic cod fishery in the early 1990s saw the most abundant fish in the North Atlantic disappear due to overfishing. Such events are becoming increasingly common as humans overfish, overgraze, and alter the climate. Connections between predators and prey—often described as a food web—become destabilized. This leaves ecosystems vulnerable to dramatic changes, such as when a single species, like certain algae, grows out of control and forms toxic blooms, like the red tides common off the coast of Florida and Mexico. In theory, learning to detect the precursors of environmental distress could help raise the alarm before any damage is irreversible. But while that's a nice idea on paper, no one has shown that it is possible in real ecosystems.

Now, in the first study of its kind, researchers have pinpointed early warning signs for the disruption of a food web in a lake. By gradually introducing a large fish species—the largemouth bass—into a Wisconsin lake dominated by smaller algae-eating fish, a team of ecologists pushed the aquatic ecosystem to a critical limit where the largemouth bass came to dominate the food web. The researchers had carefully monitored the lake throughout the whole experiment, using a buoy that measures chemical and physical vital signs of the lake every 5 minutes.

Combining these measurements with estimates of the populations of algae, zooplankton, and fish taken from regular net catches, the researchers report that they detected unusual oscillations in the amount of algae in the lake more than a year before the lake's food web shifted. They say these oscillations are likely due to changes in the feeding behavior of the smaller fish that result from the presence of the introduced predators.

"All of a sudden the places that were once safe [for the zooplankton-eating fish] are dangerous," says study co-author and ecologist Stephen Carpenter of the University of Wisconsin, Madison. Because the smaller fish shifted to shallow waters where bass threaten them less, he explains, the algae that inhabit the more open waters of the lake were free of their predators and their populations fluctuate more. Carpenter and his colleagues report online today inScience that these fluctuations were a warning that the lake's food web is changing.

They believe that the fluctuations in species abundance may herald an overall transformation of the lake ecosystem. "The reason that there is so much excitement about these early warning signals is that they are universal," says lake ecologist Marten Scheffer of Wageningen University in the Netherlands. Many systems have tipping points, he explains, even the climate system. He adds that isolating these signals from the ecosystem is not only useful for predicting environmental catastrophes, but they can also be used to determine which habitats are most likely to respond to conservation, and so allow ecologists to direct their efforts.

The major challenge now for ecologists is isolating the appropriate signals in other ecosystem. Ecologist Robert Holt of the University of Florida in Gainesville explains that Carpenter and his team have worked on this lake system for many years, and thus they understand it intimately. Ecologists don't understand most other ecosystems nearly as well, he says, and so may find it harder to pin down the appropriate early warning signals in other systems.

Posted in Environment, Plants & Animals, Plants & Animals

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ความแข็งแรงและตำแหน่งของแผ่นดินไหวที่ฟุกุชิมะของเดือนน่าแปลกใจเน้นว่างาน seismologists สามารถคาดการณ์เมื่อพื้นดินมีการ สั่น cataclysmically อับ ecologists ไม่ทำดีกว่าที่คาดการณ์เมื่อระบบนิเวศที่จะยุบ หรือเปลี่ยนแปลงอย่างมาก แต่ตอนนี้ ทีมงาน ecologists ได้แสดงให้เห็นว่า จะสามารถตรวจพบสัญญาณความทุกข์ก่อนในทะเลสาบที่ทำนายทายทักทรัพยหลักการของนิเวศวิทยา ถ้านักวิจัยสามารถระบุสัญญาณคล้ายกันในระบบนิเวศอื่น ๆ พวกเขาอาจทำนายว่า วันหนึ่ง และบางทีแม้แต่ ป้องกัน meltdowns ระบบนิเวศการล่มสลายของประมง cod แอตแลนติกในช่วงปี 1990 เห็นปลาชุกชุมมากที่สุดในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือหายไปจาก overfishing เหตุการณ์ดังกล่าวจะแข็งแรงมากเป็นมนุษย์ overfish, overgraze และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เชื่อมต่อระหว่างล่าเหยื่อซึ่งอธิบายมักจะเป็นเว็บอาหาร — เป็น destabilized นี้ออกจากระบบนิเวศการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก เช่นเมื่อชนิดเดียว เช่นสาหร่ายบาง เกิดขึ้นฟอร์มและตัวควบคุมพิษบลูมส์ เช่นน้ำแดงทั่วชายฝั่งฟลอริดาและประเทศเม็กซิโก ในทางทฤษฎี สืบ precursors ทุกข์สิ่งแวดล้อมการเรียนรู้สามารถช่วยยกระดับปลุกก่อนความเสียหายใด ๆ ให้ แต่ในขณะที่เป็นความคิดที่ดีบนกระดาษ ไม่มีแสดงว่า เป็นไปได้ในระบบนิเวศจริงตอนนี้ ในการศึกษาครั้งแรกของชนิด นักวิจัยได้ pinpointed สัญญาณเตือนเริ่มต้นสำหรับทีมของเว็บอาหารในทะเลสาบ โดยค่อย ๆ แนะนำพันธุ์ปลาขนาดใหญ่ — การสปาก — เป็นทะเลสาบวิสคอนซินครอบงำ โดยปลากินสาหร่ายขนาดเล็ก ทีม ecologists ผลักดันระบบนิเวศน้ำขีดจำกัดสำคัญที่สปากที่มาครองเว็บอาหาร นักวิจัยได้อย่างระมัดระวังตรวจสอบห้องทดลองทั้งหมด ใช้ทุ่นที่วัดสัญญาณชีพทางกายภาพ และเคมีของทะเลสาบทุก 5 นาทีรวมเหล่านี้วัด ด้วยประเมินประชากรสาหร่าย zooplankton และปลาจากประมงสุทธิประจำ นักวิจัยรายงานว่า พวกเขาพบแกว่งผิดปกติจำนวนสาหร่ายในทะเลสาบมากกว่าปีก่อนเปลี่ยนเว็บอาหารของทะเลสาบ พวกเขากล่าวว่า แกว่งเหล่านี้มักเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมให้อาหารของปลาขนาดเล็กที่ได้จากของล่านำ"จู่ ๆ สถานที่ปลอดภัย [สำหรับปลากิน zooplankton] เมื่อ มีอันตราย กล่าวว่า การศึกษาผู้เขียนร่วมและ ecologist Stephen ช่างไม้ของมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน เมดิสัน เนื่องจากปลาขนาดเล็กจากตื้นที่เบสคุกคามพวกเขาน้อย เขาอธิบาย สาหร่ายที่อาศัยอยู่ในทะเลเปิดมากขึ้นของทะเลสาบได้ฟรีของนักล่า และประชากรความผันผวนมากขึ้น ช่างไม้และเพื่อนร่วมงานของเขารายงาน inScience วันนี้ออนไลน์ที่ความผันผวนเหล่านี้ คำเตือนที่มีการเปลี่ยนแปลงของเลอาหารเว็บพวกเขาเชื่อว่า ความผันผวนในความอุดมสมบูรณ์ของพันธุ์อาจเฮรัลด์มีการเปลี่ยนแปลงโดยรวมของระบบนิเวศทะเลสาบ "เหตุผลที่มีความตื่นเต้นมากเกี่ยวกับสัญญาณเตือนเหล่านี้ก่อนคือ ว่า จะสากล กล่าวว่า เล ecologist บ๊อช Scheffer อย่างไร Wageningen มหาวิทยาลัยในประเทศเนเธอร์แลนด์ ในระบบมีการให้ทิปจุด เขาอธิบาย แม้ระบบอากาศ เขาเพิ่มที่ แยกสัญญาณจากระบบนิเวศเหล่านี้ไม่เพียงแต่เป็นประโยชน์สำหรับการคาดการณ์หายนะทางสิ่งแวดล้อม แต่พวกเขายังสามารถใช้เพื่อกำหนดที่อยู่อาศัยมักจะตอบสนองการอนุรักษ์ และเพื่อ ช่วยให้ ecologists ความพยายามของพวกเขาโดยตรงความท้าทายสำคัญสำหรับ ecologists จะแยกสัญญาณที่เหมาะสมในระบบนิเวศอื่น ๆ Holt โรเบิร์ต ecologist ของมหาวิทยาลัยฟลอริดาในเกนส์วิลล์อธิบายว่า ไม้และทีมงานของเขาได้ทำงานบนระบบนี้ทะเลสาบหลายปี และดังนั้น พวกเขาเข้าใจมันจึง Ecologists ไม่เข้าใจส่วนใหญ่อื่น ๆ ระบบนิเวศเกือบดี เขากล่าวว่า และดังนั้น อาจพบมันยากไปขาลงสัญญาณเตือนก่อนที่เหมาะสมในระบบอื่น ๆลงรายการบัญชีในสภาพแวดล้อม พืช และสัตว์ พืช และสัตว์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ความแข็งแรงที่น่าแปลกใจและที่ตั้งของเดือนสุดท้ายของแผ่นดินไหวฟูกูชิม่าเน้นว่าไม่ดี seismologists สามารถคาดการณ์เมื่อพื้นดินเป็นเรื่องเกี่ยวกับที่จะเขย่า cataclysmically แต่น่าเสียดายที่นักนิเวศวิทยาไม่สามารถทำอะไรได้มากดีกว่าที่คาดการณ์เมื่อระบบนิเวศที่เป็นเรื่องเกี่ยวกับที่จะยุบหรือเปลี่ยนแปลงอย่างมาก แต่ตอนนี้ทีมงานของนักนิเวศวิทยาได้แสดงให้เห็นว่ามันเป็นไปได้ที่จะตรวจจับสัญญาณความทุกข์ในช่วงต้นของทะเลสาบที่ทำนายการหยุดชะงักที่สำคัญในระบบนิเวศของมัน ถ้านักวิจัยสามารถระบุสัญญาณที่คล้ายกันในระบบนิเวศอื่น ๆ พวกเขาวันหนึ่งอาจคาดการณ์ได้และบางทีแม้แต่ป้องกัน meltdowns นิเวศวิทยา. การล่มสลายของการประมงปลาแอตแลนติกในช่วงปี 1990 ได้เห็นปลาที่มีมากที่สุดในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือหายไปเนื่องจากการ overfishing เหตุการณ์ดังกล่าวจะกลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้นเป็นมนุษย์ overfish, overgraze และเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การเชื่อมต่อระหว่างผู้ล่าและเหยื่อมักจะอธิบายว่าเว็บกลายเป็นอาหาร destabilized ซึ่งจะทำให้ระบบนิเวศที่เปราะบางต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างมากเช่นเมื่อชนิดเดียวเช่นสาหร่ายบางเติบโตออกจากการควบคุมและรูปแบบบุปผาพิษเช่นกระแสน้ำสีแดงที่พบนอกชายฝั่งของฟลอริด้าและเม็กซิโก ในทางทฤษฎีการเรียนรู้ในการตรวจสอบสารตั้งต้นของความทุกข์สิ่งแวดล้อมจะช่วยยกระดับการเตือนภัยก่อนที่ความเสียหายใด ๆ กลับไม่ได้ แต่ในขณะที่ความคิดที่ดีบนกระดาษไม่มีใครได้แสดงให้เห็นว่ามันเป็นไปได้ในระบบนิเวศจริง. ตอนนี้ในการศึกษาครั้งแรกของชนิดนักวิจัยได้ชี้สัญญาณเตือนภัยล่วงหน้าสำหรับการหยุดชะงักของห่วงโซ่อาหารในทะเลสาบ โดยค่อยๆแนะนำปลาชนิดเบสเป็นลาร์จมัขนาดใหญ่ทะเลสาบวิสคอนซินโดดเด่นด้วยขนาดเล็กปลากินสาหร่าย, ทีมงานของนักนิเวศวิทยาผลักดันให้ระบบนิเวศทางน้ำที่จะขีด จำกัด ที่สำคัญที่ Largemouth เสียงเบสมาครองสายใยอาหาร นักวิจัยได้ตรวจสอบอย่างรอบคอบทะเลสาบตลอดทั้งการทดลองโดยใช้ทุ่นที่วัดทางเคมีและกายภาพสัญญาณชีพของทะเลสาบทุกๆ 5 นาที. วัดเหล่านี้รวมกับประมาณการของประชากรของสาหร่ายแพลงก์ตอนสัตว์และปลาที่นำมาจากจับสุทธิปกติ นักวิจัยรายงานว่าพวกเขาตรวจพบการสั่นผิดปกติในปริมาณของสาหร่ายในทะเลสาบมากกว่าปีก่อนที่เว็บของอาหารทะเลสาบขยับ พวกเขากล่าวว่าแนบแน่นเหล่านี้มีแนวโน้มเนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงในพฤติกรรมการกินอาหารของปลาขนาดเล็กที่เกิดจากการปรากฏตัวของนักล่าแนะนำ. "ทั้งหมดในทันทีที่สถานที่ที่มีความปลอดภัยครั้งเดียว [สำหรับปลากินแพลงก์ตอนสัตว์] เป็นอันตราย" กล่าวว่าการศึกษาร่วมเขียนและสตีเฟ่นคาร์เพนนิเวศวิทยาของมหาวิทยาลัยวิสคอนซินเมดิสัน เพราะปลาที่มีขนาดเล็กจะขยับน้ำตื้นที่เบสคุกคามพวกเขาน้อยเขาอธิบายสาหร่ายที่อาศัยอยู่ในน่านน้ำเปิดมากขึ้นของทะเลสาบเป็นอิสระของผู้ล่าและประชากรของพวกเขาพวกเขามีความผันผวนมากขึ้น คาร์เพนและเพื่อนร่วมงานของเขารายงานออนไลน์วันนี้ inScience ที่ผันผวนเหล่านี้เป็นคำเตือนว่าสายใยอาหารของทะเลสาบมีการเปลี่ยนแปลง. พวกเขาเชื่อว่าความผันผวนในความอุดมสมบูรณ์สายพันธุ์อาจจะประกาศการเปลี่ยนแปลงโดยรวมของระบบนิเวศทะเลสาบ "เหตุผลที่ว่ามีความตื่นเต้นมากเกี่ยวกับสัญญาณเตือนภัยล่วงหน้าเหล่านี้ก็คือพวกเขาเป็นสากล" นิเวศวิทยาทะเลสาบมอร์เทน Scheffer ของ Wageningen มหาวิทยาลัยในเนเธอร์แลนด์กล่าวว่า ระบบมีหลายจุดให้ทิปเขาอธิบายว่าแม้ระบบภูมิอากาศ เขาเสริมว่าการแยกสัญญาณเหล่านี้ออกจากระบบนิเวศที่ไม่เพียงมีประโยชน์ในการทำนายภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อม แต่พวกเขายังสามารถใช้ในการตรวจสอบที่อยู่อาศัยมีแนวโน้มที่จะตอบสนองต่อการอนุรักษ์และเพื่อช่วยให้นักนิเวศวิทยาที่จะตรงความพยายามของพวกเขา. ความท้าทายที่สำคัญตอนนี้สำหรับ นิเวศวิทยาเป็นแยกสัญญาณที่เหมาะสมในระบบนิเวศอื่น ๆ โรเบิร์ตโฮลท์นิเวศวิทยาของมหาวิทยาลัยฟลอริดาในเกนส์อธิบายว่าคาร์เพนและทีมงานของเขาได้ทำงานในระบบของทะเลสาบแห่งนี้เป็นเวลาหลายปีและทำให้พวกเขาเข้าใจมันอย่างใกล้ชิด นิเวศวิทยาไม่เข้าใจมากที่สุดระบบนิเวศอื่น ๆ เกือบเช่นกันเขากล่าวและเช่นนั้นอาจจะพบว่ามันยากที่จะขาลงสัญญาณเตือนภัยล่วงหน้าที่เหมาะสมในระบบอื่น ๆ . โพสต์ในสิ่งแวดล้อม, พืชและสัตว์, พืชและสัตว์

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

น่าแปลกใจที่แรงและตำแหน่งของเดือนสุดท้ายของแผ่นดินไหวในจังหวัดฟุกุชิมะ เน้นว่าไม่ดี seismologists สามารถทำนายเมื่อพื้นดินกำลังจะเขย่า cataclysmically . แต่น่าเสียดายที่ ecologists ไม่สามารถทำได้ดีมากในการพยากรณ์เมื่อระบบนิเวศเป็นเรื่องเกี่ยวกับการยุบ หรือเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากแต่ตอนนี้ทีมงานของ ecologists ได้แสดงให้เห็นว่ามันเป็นไปได้ที่จะตรวจจับสัญญาณความทุกข์ก่อนในทะเลสาบที่ทำนายการหยุดชะงักที่สําคัญของนิเวศวิทยา หากนักวิจัยสามารถระบุสัญญาณที่คล้ายกันในระบบนิเวศอื่น ๆ พวกเขาอาจจะ หนึ่ง วัน ทำนาย และบางทีแม้แต่การป้องกันระบบนิเวศ
สติแตกการล่มสลายของคอดมหาสมุทรแอตแลนติกประมงในช่วงต้นปี 1990 เห็นปลาชุกชุมมากที่สุดในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือหายไปเนื่องจาก overfishing . เหตุการณ์ดังกล่าวได้กลายเป็นสามัญมากขึ้น มนุษย์ overfish overgraze , และ , เปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ความสัมพันธ์ระหว่างผู้ล่า และเหยื่อมักจะอธิบายเป็นสายใยอาหารจะเสื่อมสลายแล้ว ใบนี้ขนาดมีความเสี่ยงต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างมากเช่นเมื่อชนิดเดียว เช่น สาหร่ายบางเติบโตออกจากการควบคุมและรูปแบบพิษบุปผา เหมือนกระแสน้ำสีแดงพบนอกชายฝั่งของฟลอริดาและเม็กซิโก ในทางทฤษฎี , การเรียนรู้เพื่อตรวจหาสารตั้งต้นของความทุกข์สิ่งแวดล้อมจะช่วยแจ้งเตือนภัยก่อนที่ความเสียหายใด ๆ ได้ แต่ในขณะที่มันเป็นความคิดที่ดีบนกระดาษไม่ได้แสดงให้เห็นว่ามันเป็นไปได้ในระบบนิเวศจริง

ตอนนี้ในการศึกษาแรกของชนิดของ นักวิจัยได้ค้นพบสัญญาณเตือนภัยล่วงหน้าสำหรับการหยุดชะงักของสายใยอาหารในทะเลสาป โดยค่อยๆ แนะนำปลาขนาดใหญ่ชนิด Largemouth เสียงเบสในทะเลสาบวิสคอนซินโดดเด่นด้วยขนาดเล็กสาหร่ายกินปลา ทีมงานของ ecologists ผลักระบบนิเวศในน้ำเพื่อการจำกัดที่ Largemouth เสียงเบส มาเข้าเว็บอาหารนักวิจัยได้ตรวจสอบอย่างละเอียดทะเลสาบตลอดการทดลองทั้งหมด ใช้ทุ่นที่มาตรการทางเคมีและกายภาพสัญญาณชีพของทะเลสาบทุก 5 นาที

วัดนี้กับการประมาณการของจำนวนประชากรของสาหร่าย แพลงก์ตอนสัตว์ และปลาที่ถ่ายจากจับสุทธิปกติรายงานของนักวิจัยที่พวกเขาตรวจพบการสั่นผิดปกติในปริมาณของสาหร่ายในทะเลสาบมากกว่าปีก่อนของทะเลสาบอาหารเว็บเลื่อน พวกเขาบอกว่าการสั่นเหล่านี้น่าจะเกิดจากการเปลี่ยนแปลงในพฤติกรรมการกินอาหารของปลาขนาดเล็กที่เกิดจากการปรากฏตัวของ

แนะนำนักล่า" ทั้งหมดในทันทีที่เคยปลอดภัย [ สำหรับสัตว์กินปลาอันตราย กล่าวว่า " การศึกษาร่วมเขียน และนิเวศวิทยา สตีเฟน ช่างไม้ของมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน แมดิสัน เพราะปลาขนาดเล็กเปลี่ยนตื้นที่เบสขู่พวกเขาแม้แต่น้อย เขาอธิบายว่าสาหร่ายที่อาศัยอยู่ในน่านน้ำเปิดของทะเลสาบเป็นอิสระของผู้ล่า และประชากรของพวกเขามีความผันผวนมากขึ้น ช่างไม้และเพื่อนร่วมงานรายงานวิทยาศาสตร์ออนไลน์วันนี้ที่ความผันผวนเหล่านี้ถูกเตือนว่าเว็บมีการเปลี่ยนแปลงของทะเลสาบอาหาร

พวกเขาเชื่อว่าความผันผวนในสายพันธุ์มากมายอาจเกริ่นการเปลี่ยนแปลงโดยรวมของทะเลสาบ ระบบนิเวศ" ด้วยเหตุผลว่ามีความตื่นเต้นเกี่ยวกับเหล่านี้เพื่อให้สัญญาณเตือนภัยล่วงหน้าว่าเป็นสากลว่า " ทะเลสาบนิเวศวิทยามาร์ติน เชเฟอร์ ของมหาวิทยาลัยในเนเธอร์แลนด์ หลายระบบมีการให้ทิปจุด เขาอธิบายถึงบรรยากาศของระบบ เขาเสริมว่า การแยกสัญญาณเหล่านี้จากระบบนิเวศไม่เพียงมีประโยชน์สำหรับทำนายหายนะสิ่งแวดล้อมแต่พวกเขายังสามารถใช้ในการตรวจสอบ ซึ่งที่อยู่อาศัยมีมากที่สุดเพื่อตอบสนองต่อการอนุรักษ์ และให้ ecologists ตรงความพยายามของพวกเขา ความท้าทายที่สำคัญ

ตอนนี้ ecologists เป็นแยกสัญญาณที่เหมาะสมในระบบนิเวศอื่น ๆ นิเวศวิทยา โรเบิร์ต โฮลท์ แห่งมหาวิทยาลัยฟลอริดา ใน เกนส์วิลล์ อธิบายว่า ช่างไม้และทีมงานของเขาได้ทำงานเกี่ยวกับระบบทะเลสาบนี้เป็นเวลาหลายปีและทำให้พวกเขาเข้าใจมันอย่างลึกซึ้ง ecologists ไม่เข้าใจระบบนิเวศส่วนใหญ่อื่น ๆเกือบเป็นอย่างดี เขากล่าวว่า ดังนั้นอาจพบมันยากที่จะขาลงเหมาะสมสัญญาณเตือนภัยล่วงหน้าในระบบอื่น ๆ

โพสต์& สิ่งแวดล้อม พืช สัตว์ พืช สัตว์&