Wetenschap - 13 januari 2020

Voorspellen kantelpunten nog lastiger dan gedacht

tekst:
Roelof Kleis

Kantelpunten in een systeem zijn moeilijk of niet te voorspellen. En dat wordt alleen maar lastiger als de omstandigheden snel veranderen. Zoals het klimaat.

© Shutterstock

Dat blijkt uit de studie Times are changing, waar Bregje van der Bolt afgelopen vrijdag op promoveerde. Zij deed onderzoek in de groep van ‘hoogleraar kantelpunten’ Marten Scheffer. Scheffer maakte school met de theorie dat stabiele systemen zo uit evenwicht kunnen raken, dat ze abrupt in een totaal ander stabiele toestand kunnen omslaan.

Onmogelijk
Maar wanneer is het zover? Hoe kun je weten of een systeem, bijvoorbeeld het klimaat, afstevent op een kantelpunt waar voorbij er geen weg terug meer is? De juiste aanwijzingen vinden blijkt lastig. En harde voorspellingen doen over toekomstige ontwikkelingen inherent onmogelijk. Toeval blijft altijd een rol spelen. De studie van Van der Bolt laat nu een nieuwe adder onder het gras zien.

proefschrift vdBolt.jpg

Een systeem dat in evenwicht is kan wel een stootje hebben. Er zit veerkracht in, zodat niet elk duwtje van buitenaf meteen fataal is, legt Van der Bolt uit. ‘De klassieke theorie gaat ervan uit dat dit herstel snel gaat en de veranderingen in de omgeving langzaam. Maar het wordt heel anders als de omgeving sneller verandert dan het systeem zelf kan.’

Klimaat
Van der Bolt onderzocht met modellen wat er in die situaties gebeurt. Zo’n situatie als waarin we ons nu bevinden met het klimaat. Zij onderzocht overigens niet het klimaat zelf, maar bijvoorbeeld de reactie van koraalriffen op (over)bevissing of de reactie van cyanobacteriën op veranderende milieuomstandigheden.

Voorspellen is lastig, maar het is wel zinvol om het gedrag van specifieke systemen te leren begrijpen.
Bregje van der Bolt

Daarbij blijkt duidelijk dat snelheid waarmee de omgeving verandert ertoe doet. Systemen kantelen soms wel als een verandering snel gaat, terwijl ze dat niet doen als dezelfde verandering langzamer plaatsvindt. Ook de duur van een verandering blijkt van doorslaggevende invloed op een kanteling te kunnen zijn. Het begrijpen van de veerkracht van systemen is dus nog lastiger dan gedacht.

Zinvol
Heeft het zoeken naar aanwijzingen voor kantelpunten dan nog wel zin? Van der Bolt denkt van wel. ‘Algemene regels zijn niet te geven. Voorspellen is lastig, maar het is wel zinvol om het gedrag van specifieke systemen te leren begrijpen. Experimenten laten zien dat er kantelpunten zijn. Maar misschien moeten we andere indicatoren vinden dan die we nu gebruiken.’


Re:ageer