Människans användning av mark påverkar djur och växter. Foto Nate Hovee/iStock
Ett av de största hoten mot den biologiska mångfalden är att olika växt- och djurarter blir av med sina livsmiljöer, eller habitat. Vi människor orsakar stora förändringar i landskapet när vi omvandlar eller tar bort naturområden för att producera mat eller anlägga ny bebyggelse. Dessutom leder klimatförändringar till att en del områden blir obeboeliga för olika arter. Forskare vid LiU har utvecklat en matematisk metod för att med matematisk modellering utforska hur stora ekosystem påverkas när habitat försvinner. Foto Anna Nilsen
– I vår studie ser vi två viktiga saker. Insatser för att bevara biologisk mångfald måste bevara livsmiljöer och inte bara fokusera på en viss art. Det är mycket viktigt att ta hänsyn till interaktionen mellan många arter i ekosystemet genom att titta på vilka djur och växter som olika djur äter. Det andra vi ser är att det har stor betydelse för djurlivet i vilken ordning habitat försvinner, säger Anna Eklöf, universitetslektor vid Institutionen för fysik, kemi och biologi (IFM).
LiU-forskarna använder modellering och datasimuleringar för att studera ekologiska nätverk, som beskriver hur olika arter i ett ekosystem interagerar med varandra. I den aktuella artikeln, som publicerats i tidskriften Ecology Letters, har forskarna kombinerat två matematiska modeller; en klassisk och en nyare. Modellen skiljer på lämpliga livsmiljöer där arter kan leva, och andra habitat där arter inte kan överleva. De lämpliga livsmiljöerna är utspridda i landskapet och olika växt- och djurarter är fördelade i de olika habitaten. Arterna är kopplade till varandra i ett nätverk som beskriver födointeraktioner, alltså vem som äter vem. En hare äter flera sorters växter, haren och flera andra bytesdjur kan bli mat för räven, och räven är ett av de rovdjur som är högst upp i näringskedjan.
Djurens möjligheter att överleva i ett visst habitat är beroende av om rätt bytesdjur eller växter finns i samma livsmiljö. Forskarnas modell tar också hänsyn till hur effektivt arter kan röra sig mellan olika habitat. I verkliga livet är det vanligt att livsmiljöerna är splittrade och att ogästvänliga områden, som en vältrafikerad bilväg, hindrar djur från att röra sig och växter från att sprida sig mellan olika habitat. Om spridningen av arter mellan olika livsmiljöer försvåras ökar sannolikheten att en art utrotas från det ekologiska nätverket i ett habitat, vilket i sin tur kan påverka andra arters överlevnadschanser.Serengeti nationalpark. Foto Thomas Fuhrmann (snowman@snowmanstudios.de) CC BY-SA 4.0
Forskarna har använt sin modell på ett stort antal simulerade nätverk som innehåller hundratals arter. De har också testat modellen på ett dataset med insamlade mätdata som beskriver födointeraktioner mellan arter i nationalparken Serengeti i Tanzania. För att utforska hur ekosystemet påverkas när habitat försvinner, rangordnade forskarna habitat efter hur viktiga de är för arter längst ner i näringskedjan. Sedan simulerade de att livsmiljöer tas bort på tre olika sätt: de minst viktiga habitaten först, de mest betydelsefulla habitaten först, eller i slumpmässig ordning. Förstörelse av habitat i slumpmässig ordning kan jämföras med när människan bygger vägar eller byggnader utan att ta hänsyn till hur värdefullt området är som livsmiljö för olika djur. Foto IFM Linkoping University
– I vår modell är det djuren högt upp i näringskedjan som dör ut först när habitat försvinner. Det som överraskade oss var att det gjorde i princip lika stor skada på ekosystemet att ta bort livsmiljöer i slumpmässig ordning, som att ta bort de mest värdefulla habitaten först, säger György Barabás, biträdande universitetslektor.
Forskarna lyfter fram att det vid insatser för att bevara ekosystem är viktigt att klassificera hur betydelsefulla olika livsmiljöer är och att prioritera de mest värdefulla livsmiljöerna. Ekosystems motståndskraft mot artförluster kan också förbättras, exempelvis genom att stärka förbindelserna mellan områdena. Genom att vid markanvändning ta hänsyn till sådana faktorer kan människan skydda ekosystem och förhindra att arter utrotas – särskilt arter högt upp i näringskedjan.
Studien är resultatet av ett utbyte med German Center for Integrative Biodiversity Research iDiv Halle-Jena-Leipzig och Friedrich-Schiller-Universität Jena, som Johanna Häussler, doktorand och en av forskarna bakom studien, är ansluten till. Forskningen har finansierats med stöd av bland annat Vetenskapsrådet.
Artikeln: ”A Bayesian network approach to trophic metacommunities shows habitat loss accelerates top species extinctions”, Johanna Häussler, György Barabás och Anna Eklöf, (2020), Ecology Letters, publicerad online 27 september 2020, doi: 10.1111/ele.13607
