Early warning signals of regime shifts in coupled human–environment systems
Notice bibliographique
Résumé
In complex systems, a critical transition is a shift in a system's dynamical regime from its current state to a strongly contrasting state as external conditions move beyond a tipping point. These transitions are often preceded by characteristic early warning signals such as increased system variability. However, early warning signals in complex, coupled human-environment systems (HESs) remain little studied. Here, we compare critical transitions and their early warning signals in a coupled HES model to an equivalent environment model uncoupled from the human system. We parameterize the HES model, using social and ecological data from old-growth forests in Oregon. We find that the coupled HES exhibits a richer variety of dynamics and regime shifts than the uncoupled environment system. Moreover, the early warning signals in the coupled HES can be ambiguous, heralding either an era of ecosystem conservationism or collapse of both forest ecosystems and conservationism. The presence of human feedback in the coupled HES can also mitigate the early warning signal, making it more difficult to detect the oncoming regime shift. We furthermore show how the coupled HES can be "doomed to criticality": Strategic human interactions cause the system to remain perpetually in the vicinity of a collapse threshold, as humans become complacent when the resource seems protected but respond rapidly when it is under immediate threat. We conclude that the opportunities, benefits, and challenges of modeling regime shifts and early warning signals in coupled HESs merit further research.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».