Auswirkungen der individuellen Variation und der Neuverdrahtung von Arteninteraktionen auf Kipppunkte in ökologischen Netzwerken

• Antragsteller: Dr. Gaurav Baruah, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 512287191

Allmähliche Veränderungen in der Umwelt können dazu führen, dass dynamische ökologische Netze abrupt von einem Zustand in einen anderen, unerwünschten Zustand übergehen. Wenn dies geschieht, können die Ökosystemfunktionen und die von ökologischen Systemen erbrachten Leistungen gestört werden. Eines der grundlegenden Ziele der Gemeinschaftsökologie besteht daher darin, die biologische Vielfalt und die Funktionsweise von Ökosystemen über Raum und Zeit hinweg zu erhalten. Frühere Studien über die Stabilität und den Erhalt ökologischer Systeme konzentrierten sich hauptsächlich auf die Auswirkungen interspezifischer Interaktionen und die Unterschiede zwischen den Arten, wobei insbesondere die individuelle Variation innerhalb der Arten außer Acht gelassen wurde. Obwohl die individuelle Variation in der Natur nachweislich allgegenwärtig ist, blieb ihre Rolle beim Auftreten abrupter Übergänge als Reaktion auf Veränderungen in der Umwelt weitgehend unerforscht. In Verbindung damit werden die komplexen Arteninteraktionen in solchen ökologischen Gemeinschaften hauptsächlich als statisch angesehen. In Wirklichkeit bilden die Arten komplexe Interaktionsnetze mit anderen Arten, die sich im Laufe der Zeit zufällig oder adaptiv als Reaktion auf Veränderungen in der äußeren Umwelt dynamisch verändern können. Studien haben eine solche "Neuverdrahtung von Interaktionen" dokumentiert, d. h. dass Arten im Laufe der Zeit ihre Interaktionspartner wechseln können. Die Ursachen und Folgen solcher dynamischen Muster in Netzwerken und ihre Auswirkungen auf die biologische Vielfalt und das Funktionieren von Ökosystemen als Reaktion auf Veränderungen in der Umwelt sind jedoch nur unzureichend bekannt. Da sich die Umwelt im Laufe der Zeit verändert, könnte die individuelle Variation innerhalb der Arten dazu beitragen, dass sich die Arten in einem ökologischen Netzwerk adaptiv neu verdrahten. Eine solche adaptive Neuverdrahtung könnte ökologische Netze entweder stabilisieren oder destabilisieren. Die Rolle der individuellen Variation und der Neuverdrahtung von Arten für die Stabilität und Durchführbarkeit ökologischer Netzwerke über Zeit und Raum hinweg zu verstehen, wäre für unser Verständnis der Biodiversitätsmuster über Zeit und Raum hinweg von entscheidender Bedeutung. In diesem Projektvorschlag beabsichtige ich, einen ganzheitlicheren Ansatz zu entwickeln, der Methoden aus den Bereichen Stabilität, ökoevolutionäre Dynamik und dynamische Netzwerkarchitektur kombiniert, um Stabilität und zukünftige Biodiversitätsmuster vorherzusagen.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle