I en artikel publicerad i tidskriften "Ecology Letters" presenterar Dr Aaron Packman, biträdande professor i biologiska vetenskaper, ett nytt ramverk som förklarar hur hastigheten med vilken organismer använder energi och mängden kol de lagrar i sina vävnader påverkar cyklingen av näringsämnen och näringsvävarnas struktur.
"Min teori ger en mekanistisk förståelse för hur metabolism och kollagring interagerar för att reglera ekosystemprocesser," sa Packman. "Detta ramverk kan användas för att förutsäga hur ekosystem kommer att reagera på miljöförändringar, till exempel de som orsakas av klimatförändringar eller förändringar i markanvändning."
Packmans teori bygger på idén att metabolism och kollagring är två nyckelegenskaper som avgör hur organismer interagerar med sin miljö. Organismer med hög metabolisk hastighet tenderar att konsumera mer resurser och producera mer avfall, medan organismer med hög kollagring tenderar att vara mer motståndskraftiga mot miljöpåfrestningar.
Packmans teori förutspår att ekosystem med höga nivåer av metabolism och kollagring kommer att bli mer produktiva och ha mer komplexa näringsvävar. Detta beror på att organismer med hög ämnesomsättning kommer att förbruka mer resurser, vilket kommer att frigöra näringsämnen i miljön och stödja tillväxten av andra organismer. Organismer med hög kollagring kommer att vara mer motståndskraftiga mot miljöstress, vilket gör att de kan överleva under svåra förhållanden och konkurrera framgångsrikt med andra organismer.
Packmans teori har viktiga implikationer för att förstå hur ekosystem kommer att reagera på miljöförändringar. Till exempel förutspås klimatförändringar öka organismernas metaboliska hastigheter, vilket kan leda till ökad näringsomsättning och produktivitet. Men klimatförändringarna förutspås också minska mängden kol som lagras i ekosystemen, vilket kan göra organismer mer mottagliga för miljöstress och minska komplexiteten i näringsnäten.
"Min teori ger ett ramverk för att förstå hur dessa två motsatta krafter kommer att interagera för att påverka ekosystemets funktion," sa Packman. "Denna information kan hjälpa oss att förutsäga hur ekosystem kommer att reagera på miljöförändringar och att utveckla strategier för att mildra de negativa effekterna av dessa förändringar."
Packmans forskning finansierades av National Science Foundation.
