En internationell grupp av forskare har visat att floders förgrenade komplexitet påverkar regional befolkningsstabilitet och uthållighet i naturen, i motsats till nuvarande teorier som antyder vikten av ett ekosystems storlek.

I början av 2000 -talet, ekosystem har blivit utsatta för större miljöosäkerhet med intensiva värmeböljor, köldknäppar och superstormar utanför säsongen. "En brådskande uppgift för ekologer är att reda ut hur regionala populationer av organismer upprätthålls under snabba miljöförändringar, " sa Hokkaido Universitys Akira Terui som ledde studien publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences .

Större ekosystem tros hysa mer stabila regionala populationer eftersom de innehåller mer varierande livsmiljöer. Dock, komplex terräng, som oländiga kustlinjer och flodförgreningar, producerar också miljömässig mångfald i ett ekosystem, till exempel, genom att påverka ljusmiljön och mikroklimatet. "Tidigare studier tenderade att fokusera på storleken på ekosystemet och ägna lite uppmärksamhet åt dess komplexitet, " Terui förklarade. "Vi antog att förgrening komplexitet naturliga floder bidrar till regional befolkning stabilitet genom att skapa en mångfaldig miljö."

För att testa deras hypotes, forskargruppen, inklusive Terui och hans samarbetspartner Nobuo Ishiyama, utvecklat en matematisk modell som simulerar regional befolkningsdynamik i flodnätverk med olika förgreningskomplexitet (definierad som förgreningssannolikhet). Modellen förutspådde förgrening komplexitet, snarare än ekosystemstorlek, underbyggd långsiktig regional befolkningsstabilitet under naturliga förhållanden, där varje biflod i flodnätet har särskiljande miljöegenskaper.

Forskarna verifierade modellens förutsägelser genom att jämföra dem med fiskövervakningsdata om 31 flodsystem i Hokkaido insamlade från 1999 till 2016. Regionala populationer av fyra fiskarter var verkligen mer stabila i mer komplexa flodnätverk, medan storleken på vattendelaren endast hade en vag effekt.

"Under de senaste åren, flodnäten har alltmer förenklats till förmån för dammbyggen och andra mänskliga aktiviteter. Vi hoppas att vår studie, och vidare studier, kommer att hjälpa ansträngningar att bevara den biologiska mångfalden och säkerställa en hållbar användning av sötvattenresurser, " kommenterade Terui.