Tröskeleffekter kan få system att kollapsa

av Per Westergård
Klimatförändringar som plötsligt blir självförstärkande och en temperatur som skenar bortom all kontroll är ett skräckscenario som ofta målas upp. Forskarna kan idag inte med säkerhet säga om eller när de stora planetära systemen kommer att passera en punkt där balansen tippar över. På lokal och regional nivå har det redan hänt.
Tröskeleffekter kan få system att kollapsa
Döda koraller efter en orkan i Västindien. Idag är bara 10 procent av regionens havsbottnar täckta av levande koraller, det ska jämföras med omkring 80 procent under 1960-talet. Foto: Bent Christensen / Azote

Framtidsscenarier om en värld där dagens relativt långsamma klimatförändringar sätter igång processer som får den globala temperaturökningen att accelerera bortom all kontroll är vanliga i media.

Det är inte bara en skräckinjagande fantasi utan något som har hänt ett otal gånger under jordens historia. Till exempel var Sahara för 6000 år sedan täckt av skogar, grönskande slätter, sjöar och floder. Av naturliga orsaker förändrades klimatet, först sakta men senare blev processen självförstärkande. Till sist upphörde regnet nästan helt att falla vilket gjorde att Sahara i ett allt snabbare tempo omvandlades till en ogästvänlig öken.

– När ett ekosystem passerar en viss punkt kan en tidigare lugn och ofta linjär förändringsprocess plötsligt bli betydligt mer dramatisk. Fenomenet kallas antingen för en tipping-point, för en tröskeleffekt eller för en överraskningseffekt. Konsekvenserna blir ofta katastrofala, hela system kan kollapsa på kort tid. Dessutom finns det ofta en tröghet i den nya situationen som gör att naturen senare får mycket svårt att återhämta sig, säger Albert Norström, forskare på Stockholm Resilience Centre.

Tröskeleffekterna har blivit fler

På planetär nivå finns det ett antal biofysiska områden där det enligt många forskare redan idag finns obalanser som kan leda till dramatiska förändringar, några exempel är smältande isar i Arktis och den minskande biodiversiteten.

– Om de stora globala systemen väl har klivit över tröskeln till en ny nivå finns det en uppenbar risk, åtminstone i ett mänskligt perspektiv, att förändringarna blir oåterkalleliga.

I lokala och regionala ekosystem är naturliga tröskeleffekter inte något unikt men i takt med att det mänskliga trycket ökar har de blivit fler.

Orkanen slog ut korallreven

Ett typiskt exempel på en tröskeleffekt är den omfattande koralldöd som drabbade Jamaica under 1980-talet. Trots att området regelbundet hemsökts av allvarliga cykloner under årtusendena har reven inte tagit någon större skada. Inte heller när det mänskliga trycket ökade efter andra världskriget, bland annat genom ett allt mer omfattande fiske, kunde forskarna se att revens överlevnad var hotad.

Albert Norström, fil dr i systemekologi. Foto: Per Westergård

Albert Norström, fil dr i systemekologi. Foto: Per Westergård

– Orkanen Allen, som passerade Jamaica 1980, förändrade allt, på några få dygn slogs en stor del av korallreven ut. Förklaringen till att just denna orkan fick en mer förödande effekt än alla de tidigare var att ett ökande mänskligt tryck hade gjort att de hade förlorat en stor del av sin motståndskraft.

Senare har koralldöden accelererat i hela Karibien och idag är bara 10 procent av regionens havsbottnar täckta av levande koraller, det ska jämföras med omkring 80 procent under 1960-talet. Ett nytt ekosystem, som mest av allt består av alger, har bildats men det fyller inte på långa vägar samma funktion som habitat för fiskar som de tidigare reven.

Minskad förmåga att motstå störningar

Även olika fiskbestånd drabbas av tröskeleffekter, bland annat har den en gång så talrika torsken försvunnit från Kanadas östkust. Trots många års fiskestopp har den inte lyckats återhämta sig eftersom andra arter har tagit dess plats.

Riktigt allvarlig blir det om de planetära systemen börjar kollapsa. Där är vi, förhoppningsvis, inte än. Hittills har de globala klimatförändringarna mest upphov till relativt linjära och förutsebara förändringar.

– I takt med att vi människor har lagt ett konstant tryck på naturen bryter vi sakta ner dess resiliens, det innebär att enskilda ekosystem eller hela planetära biofysiska områden kan förlora sin förmåga att motstå olika typer av störningar.

Svårt att säga var och när

Även om klimatförändringarna i sig skapar förutsättningar för omvälvande förändringar är det långt ifrån säkert att vi kommer att få se några storskaliga tröskeleffekter. Åtminstone har forskarvärlden svårt att säga var och när, antalet variabler som måste in i deras kristallkulor är helt enkelt för många.

– Politiker och allmänhet vill gärna veta exakt vad som väntar. Men när man har med komplexa system, som även inkluderar mänsklig påverkan, är det svårt att ge ett tydligt besked. Vi måste inse att naturen inte alltid reagerar på ett förutsebart sätt.

Trots att forskarna inte har alla svar anser Albert Norström att klimatfrågan står på en solid vetenskaplig grund. Osäkerheten ligger främst på detaljnivå och inte minst på hur icke-linjära händelser kan komma att påverka utvecklingen.

Två vetenskapliga inriktningar

Forskarvärlden lägger ner stor möda på att hitta metoder att förutsäga om och när vi närmar oss en tipping-point. Lite förenklat kan man säga att det finns två olika sätt att vetenskapligt hantera frågan. Den ena inriktningen bygger på att man letar efter tidiga varningstecken. Genom att analysera historiska data kan man förhoppningsvis hitta mönster som indikerar att en förändring är på gång. Metoden kräver dock att forskarna har tillgång till en stor mängd historiska bakgrundsdata, något som de sällan har.

– Många av de signaler man kan hitta med den metoden kommer dessutom så sent att våra beslutsfattare inte hinner agera. Det är lite som skeppsgossen på Titanic, när han väl upptäckte isberget skulle han springa upp på brygga och meddela kapten som i sin tur skulle fatta ett beslut om att slå full back. Då var tiden att undvika en kollision redan ute.

Stor biodiversitet ger ökad resiliens

Den andra metoden, som Albert Norström själv förespråkar, bygger på att studera resiliensen hos ett ekosystem.

– Vi vet att det är bra med en stor biodiversitet, ser vi att den minskar är det en indikator på att vi är på fel väg. Dessutom måste vi skapa förvaltningssystem som är mer adaptivt, forskare och beslutsfattare måste börja kommunicera bättre om vi snabbare ska kunna fatta beslut om förändringar. På lokal och regional nivå finns flera lyckade exempel, svårigheten är att få till ett fungerande förvaltningssystem på global nivå. Att vi lyckas är avgörande om vi ska kunna undvika förödande tröskeleffekter.

av Per Westergård

Vad tycker du? Kommentera :

Extrakts kommentarsfält är modererat. Vi förbehåller oss rätten att radera eller beskära poster som till exempel innehåller reklam, personangrepp, rasistiskt eller sexistisk innehåll, alternativt länkar till sidor där sådant innehåll förekommer.