Wetenschap - 3 september 2009

Scheffer herkent signalen die een grote omslag aankondigen

Verschillende systemen, van de hersenen tot het financiële stelsel, geven dezelfde waarschuwingssignalen af voordat er een grote omslag plaatsvindt.

Epilepsie en het instorten van financiële markten hebben meer met elkaar te maken dan het lijkt. Spinozaprijs-winnaar prof. Dr. Marten Scheffer van de Leerstoelgroep Aquatische Ecologie en Waterkwaliteitsbeheer is op het spoor van universele waarschuwingssignalen die voorafgaan aan een sterke verandering van een systeem, een zogeheten kantelpunt. Heel verschillende systemen zijn volgens hem vergelijkbaar als ze een kantelpunt naderen. Zijn bevindingen zijn vandaag verschenen in het wetenschappelijke tijdschrift Nature. ‘Kantelpunten heb je in elk systeem, of je nu kijkt naar de hersenen, een ecosysteem, of een financieel systeem’, vertelt Scheffer, terwijl USA Today op een andere lijn wacht. ‘Zulke verschillende systemen geven toch dezelfde waarschuwingssignalen af voordat er een omslag plaatsvindt.’ De toepassing van die signalen als waarschuwing is volgens co-auteur Dr. Egbert van Nes, verbonden aan dezelfde Leerstoelgroep, een nieuwe en veelbelovende benadering. 
 Algemene waarschuwingssignalen voor een omslag zijn bijvoorbeeld een traag herstel na verstoring, critical slowing down in vaktermen. Flickering, is een ander waarschuwingssignaal dat voorafgaat aan een definitieve omslag. Van Nes legt uit:  ‘Bij flickering wisselt het systeem door verstoringen steeds tussen twee evenwichtstoestanden, bijvoorbeeld van ‘begroeid’ naar ‘woestijn’ en weer terug, of van een heldere naar een troebele toestand van een meer’. Een derde signaal is dat fluctuaties van het systeem langzamer, maar groter worden. Met andere woorden, vandaag lijkt meer op gisteren. Ook de elementen van een systeem gaan meer op elkaar lijken. Dit principe zie je bij verwoestijning van gebieden. De aanwezige vegetatie-patches gaan meer en meer op elkaar lijken vóór de definitieve omslag naar woestijn. Bij een epilepsieaanval gebeurt iets vergelijkbaars. Vlak voor een aanval vertonen de hersencellen sterk synchrone activiteit. En als het financiële systeem een kantelpunt nadert gaan de elementen, mensen, ook meer hetzelfde doen. ‘Bij onzekerheid op de financiële markten zie je dat handelaren elkaars gedrag gaan kopiëren’, licht Scheffer toe. ‘Als de zaak dan gaat schuiven, schuift iedereen mee en is er paniek.’
 
Zie ook achtergrondartikel Scheffer