p Ouvimos regularmente avisos de que as mudanças climáticas podem levar a 'pontos de inflexão':situações irreversíveis em que a savana pode rapidamente se transformar em deserto, ou a corrente quente do golfo pode simplesmente parar de fluir. Esses cuidados geralmente se referem a padrões espaciais como sinais de alerta precoce de pontos de inflexão. Uma equipe internacional de ecologistas e matemáticos estudou esses padrões e chegou a uma conclusão surpreendente. "Sim, precisamos fazer tudo o que pudermos para impedir as mudanças climáticas, "os autores concordaram plenamente com o recente relatório do IPCC." Mas a Terra é muito mais resistente do que se pensava. O conceito de pontos de inflexão é muito simples. "Os cientistas publicaram recentemente seu trabalho na revista Ciência . p O artigo se baseia em anos de colaboração entre uma variedade de institutos de pesquisa na Holanda e no exterior, especialmente entre a Universidade de Utrecht e a Universidade de Leiden. Os pesquisadores abordaram a ideia de um ponto de inflexão em um contexto espacial. “A formação de padrões espaciais em ecossistemas, como a formação espontânea de padrões complexos de vegetação, é frequentemente explicado como um sinal de alerta precoce para uma transição crítica, "explica o autor principal Max Rietkerk, ecologista afiliado à Universidade de Utrecht. "Mas esses padrões realmente parecem permitir que os ecossistemas evitem esses pontos de inflexão." Essas descobertas são baseadas em análises matemáticas de modelos espaciais e novas observações de ecossistemas do mundo real.

p Alan Turing

p Padrões espontaneamente emergentes na natureza são frequentemente chamados de "padrões de Turing, "nomeado após o renomado matemático britânico Alan Turing. Em 1952, ele descreveu como os padrões da natureza, como as listras nos casacos dos animais, pode desenvolver-se a partir de uma posição inicial homogênea. "Na ciência ecológica, os padrões de Turing são frequentemente explicados como sinais de alerta precoce, porque indicam perturbação ", esclarece o matemático da Universidade de Leiden e co-autor Arjen Doelman. "O mecanismo de formação de padrões de Turing ainda é indiscutível. Mas o fato de um padrão estar se formando em algum lugar não significa necessariamente que um equilíbrio foi rompido além de um ponto de inflexão." Como exemplo de tal situação, Rietkerk se refere à transição da savana para o deserto. "Lá você pode observar todos os tipos de formas espaciais complexas. É uma reorganização espacial, mas não necessariamente um ponto de inflexão. Pelo contrário:esses padrões de mudança são, na verdade, um sinal de resiliência. "

p Fugindo de pontos de inflexão

p Os pesquisadores descobriram um fenômeno novo e interessante na ecologia:a multiestabilidade. Isso implica que muitos padrões espaciais diferentes podem ocorrer simultaneamente nas mesmas circunstâncias. Rietkerk diz que "cada um desses padrões pode permanecer estável sob uma ampla gama de condições e mudanças climáticas. E, além disso, descobrimos que qualquer sistema complexo grande o suficiente para gerar padrões espaciais também pode escapar de pontos de inflexão." A questão agora é:quais sistemas são sensíveis a tombamento, e quais não são? "Isso significa que temos que voltar à mesa de desenho para entender o papel exato dos pontos de inflexão, "Rietkerk diz." Só então podemos determinar quais condições e padrões espaciais resultam em pontos de inflexão, e quais não. "

p Este trabalho contribui para o projeto TiPES, um projeto interdisciplinar de ciências climáticas da UE Horizon 2020 entre 18 instituições parceiras em 10 países europeus sobre pontos de inflexão no sistema terrestre.