Matematikusok létrehozták a tömeges kihalás modelljét

Az első ábra, az Föld albedójának (S)növényzettől (u) való függősége. A második ábra a növényzet egy főre eső növekedési rátájának (B) függősége a környező hőmérséklettől (T).

A RUDN Egyetem matematikusa egy kollégájával létrehozta a tömegkihalás egy teoretikus modelljét. A modell az első, ami figyelembe vesz két fontos faktort: az a vegetáció klímaváltozásra gyakorolt inverz hatását és a fajok evolúciós adaptációját. Eredményeiket a Chaos, Solitons & Fractals magazinban publikálták. - írja a phys.org.

Az elmúlt fél billió év során 5 ismert jelentős tömegkihalás történt, amikor a fajok száma több, mint a felére csökkent. Sok tucat kisebb kihalás is történt. Vita tárgya a fajok tömeges kihalásának oka. Köztük van a globális felmelegedés és hűlés. Az azonban ismeretlen, hogy pontosan mely klímaváltozási faktorok vezetnek kihaláshoz és milyen folyamatok történnek. A RUDIN egyik matematikusa és egy kollégája létrehozott egy éghajlatváltozás okozta teoretikus tömeges kihalási modellt, ami számításba vesz két fontos, eddig figyelmen kívül hagyott faktort.

Sergei Petrovsky, a RUDIN Egyetem professzora, azt mondja, a tömegkihalások fontos részei a Földön lévő élet történelmének. Széles körben úgy vélik, hogy a tömegkihalások fő oka a klímaváltozás. Egy jelentős változás a Föld átlag hőmérsékletében globális melegedéshez, vagy hűléshez vezet és különböző mechanizmusokat indít be, amik a fajok kihalásához vezethetnek. Az elmúlt 20 évben jelentős haladás történt okok megismerésében, de sok kérdés maradt nyitva. Például jól ismert, hogy nem minden klímaváltozás okozott tömeges kihalást a Föld történetében. Ennélfogva kell lennie olyan faktoroknak, vagy visszacsatolásnak, ami gyengíti a klímaváltozás hatását.

A matematikusok számításba vették, hogy bizonyos kulcsfontosságú tényezők, mint például a növényzet hozzájárulnak az aktív visszacsatoláshoz. Az albedo többek közt függ a felszín tulajdonságaitól, vagyis a növényzet borítottságtól. Egy másik fontos faktor, amit gyakran figyelmen kívül hagynak, az, hogy a fajok hogy alkalmazkodnak a klímaváltozáshoz.

A modell elemzése azt mutatta, hogy egy faj kihalása klímaváltozás mértéke és az evolúciós reakció sebességének finom egyensúlyán múlik. Az is kiderült, hogy a fajok alkalmazkodása az ún. Hamis kihaláshoz vezethet, amikor a populáció sűrűsége hosszú ideig alacsony, de aztán helyreáll, biztonságos szintre. A matematikusok modelljük alkalmasságát igazolták azzal is, hogy a modell előre jelzését összehasonlították a paleontológiai adatokkal A kihalás gyakoriságának eloszlása konzisztens a fosszilis elemzésekből származó adatokkal.

Az első ábra, az Föld albedójának (S)növényzettől (u) való függősége. A második ábra a növényzet egy főre eső növekedési rátájának (B) függősége a környező hőmérséklettől (T). Forrás: https://phys.org/news/2023-10-mathematician-mass-extinction-climate.html

Sergei Petrovsky azt mondja, hogy a modelljük megmutatja, hogy a klíma-növényzet kölcsönhatás és az egyes fajok evolúciós reakciója hogyan hat a kihalásra. Ez a két faktor fontos, de gyakorlatilag nem tanulmányozott. A modell előre jelzése a kihalás kiterjedéséről általában konzisztens a paleontológiai adatokkal. Bár a fosszilis bizonyítékok, legjobb esetben, csak részleges képet nyújtanak a kihalás valódi mértékéről, mivel a lágyabb testű fajok általában eltűnnek anélkül hogy nyomot hagynának. Az a kérdés még nyitott, hogy ez hogy változna, ha a lágyabb testű fajokat is tartalmazná az analízis. Ez részben megmagyarázhatná a modelljük és a fosszilis adatok közti diszkrepanciát.

(Forrás: https://phys.org/)