Critical transitions and ecological resilience of large marine ecosystems in the Northwestern Pacific in response to global warming
Notice bibliographique
Résumé
Natural systems can undergo critical transitions, leading to substantial socioeconomic and ecological outcomes. "Ecological resilience" has been proposed to describe the capacity of natural systems to absorb external perturbation and reorganize while undergoing change so as to still retain essentially the same function, structure, identity, and feedbacks. However, the mere application of ecological resilience in theoretical research and the lack of quantitative approaches present considerable obstacles for predicting critical transitions and understanding their mechanisms. Large marine ecosystems (LMEs) in the Northwestern Pacific are characterized by great biodiversity and productivity, as well as remarkable warming in recent decades. However, no information is available on the critical transitions and ecological resilience of LMEs in response to warming. Therefore, we applied an integrated resilience assessment framework to fisheries catch data from seven LMEs covering a wide range of regions, from tropical to subarctic, in the Northwestern Pacific to identify critical transitions, assess ecological resilience, and reconstruct folded stability landscapes, with a specific focus on the effects of warming. The results provide evidence of the occurrence of critical transitions, with fold bifurcation and hysteresis in response to increasing sea surface temperatures (SSTs) in the seven LMEs. In addition, these LMEs show similarities and synchronies in structure variations and critical transitions forced by warming. Both dramatic increases in SST and small fluctuations at the corresponding thresholds may trigger critical transitions. Ecological resilience decreases when approaching the tipping points and is repainted as the LMEs shift to alternative stable states with different resilient dynamics. Folded stability landscapes indicate that the responses of LMEs to warming are discontinuous, which may be caused by the reorganization of LMEs as their sensitivity to warming changes. Our study clarifies the nonlinear responses of LMEs to anthropogenic warming and provides examples of quantifying ecological resilience in empirical systems at unprecedented spatial and temporal scales.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 tête enseignante, 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 ».