p Um importante avanço dos pesquisadores da EPFL poderia levar à descoberta de um conjunto de leis gerais aplicáveis ​​às ciências ambientais. p Existe uma ligação entre a massa corporal de uma determinada espécie e sua abundância, ou entre o tamanho de um ecossistema e seu nível de biodiversidade? Os ecologistas costumam descobrir que relações semelhantes desse tipo existem em diferentes ecossistemas. Essas relações são chamadas de leis de escala, e foi demonstrado que eles se aplicam em ambientes marinhos e terrestres e a vários tipos de organismos (por exemplo, microorganismos, mamíferos e árvores). Mas até agora, nenhuma ligação clara foi estabelecida entre essas leis. Isso agora está mudando:em um estudo recente, Os pesquisadores da EPFL provaram a existência de padrões macroecológicos comuns exibidos por essas leis de escala aparentemente independentes. Esses padrões podem até levar à descoberta de um conjunto de leis gerais que regem as ciências ambientais. O estudo foi publicado recentemente em Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS )

p Os pesquisadores começaram testando suas hipóteses em três conjuntos de dados empíricos sobre florestas tropicais e comunidades de mamíferos e répteis que vivem em ilhas com climas semelhantes. Usando um modelo de computador, eles então replicaram as leis que observaram no campo e desenvolveram fórmulas algébricas gerais que os unem. "Nosso objetivo era racionalizar os padrões macroecológicos observados em vários ecossistemas e posicioná-los em uma estrutura unificada da qual todos derivam, "diz Silvia Zaoli." Em outras palavras, queríamos encontrar sua origem compartilhada. "Zaoli é um estudante de doutorado no Laboratório de Ecohidrologia (ECHO) da EPFL e o autor principal do estudo.

p As leis de escala descrevem a relação entre duas quantidades. A probabilidade de encontrar um organismo em um ecossistema, por exemplo, diminui com o tamanho do organismo:há mais bactérias do que baleias azuis no oceano. "As leis de escala são definidas por seu expoente, "Zaoli continua." Eles são usados ​​em vários níveis, por exemplo, para prever quantas espécies sobreviverão se seu habitat encolher ou para modelar a distribuição da massa corporal das espécies em uma comunidade marinha em relação às suas funções ambientais. Eles também são úteis para determinar a massa corporal mais comum em uma comunidade, bem como o menor e o maior. O quadro teórico que descobrimos mostra que, mesmo que o valor de cada expoente varie de um ecossistema para outro, todos os expoentes que descrevem um ecossistema são conectados por relações universais que se aplicam a todos os ecossistemas. Por exemplo, essas relações vinculam um aumento no número de mamíferos, em proporção ao tamanho de um ecossistema, a um aumento na abundância de cada espécie. "

p Um dos dois revisores em PNAS deu o passo altamente incomum de enviar feedback encorajador. Em um breve comentário, o revisor situa o trabalho dos pesquisadores de uma forma ampla, perspectiva histórica. Para ele, este estudo colocou as ciências ambientais no caminho da descoberta de uma teoria física que engloba todas as leis observadas anteriormente. Ele o compara ao catálogo de posições das estrelas de Tycho Brahe, planetas e cometas - uma obra do século 17 que formou a base empírica para as leis de movimento planetário de Johannes Kepler, que por sua vez lançou as bases para a lei universal da gravitação de Isaac Newton. “É verdade que traçamos um curso nessa direção, "diz Zaoli, "mas sabemos que temos um longo caminho a percorrer."