Hvad er en økosystemmodel?
En økosystemmodel er en repræsentation af et økosystem vist i matematisk form.Sådanne modeller bruges i teoretisk økologi til at hjælpe økologer med at studere eksisterende økosystemer og forudsige, hvad der kan ske i betragtning af visse betingelser.Et økosystem er utroligt komplekst, så en økosystemmodel skal generelt forenkle systemet ved kun at fokusere på specifikke dele.
Økosystemer er biologiske miljøer.De inkluderer alle levende væsener i et bestemt område såvel som de fysiske egenskaber ved det område, der kan påvirke eller bruges af organismerne i det.Dette kan være sådanne ting som luft, vand eller mængde sollys.Modellen skal også tage højde for størrelsen på miljøet, der studeres, da dette kan have indflydelse på organismerne i den.
For at skabe en brugbar matematisk model skal en økolog forenkle det økosystem, han eller hun prøver at studere.Dette kan gøres ved at fokusere på et begrænset antal arter eller grupper, der deler visse træk.Disse træk kan være adfærdsmæssige, biokemiske eller fysiske.
Når økologen har isoleret organismerne af interesse, skaber han eller hun en fødekæde til dem.En fødevarekæde er en repræsentation af rovdyr-byttedyr-forhold.For eksempel, hvis dyre af interesse er coyoten, kan fødekæden muligvis vise, at coyoten spiser kaniner, der spiser grundniveau vegetation.Coyotes, kaninerne og vegetationen vil alle blive elementer i økosystemmodellen.
Elementerne i økosystemmodellen knyttes derefter sammen ved hjælp af matematiske funktioner, der beskriver deres forhold.Igen præsenterer kompleksiteten af et økosystem et problem for økologen.Det er vanskeligt at observere, hvilken faktisk indflydelse på forbruget af en enkelt kanin, der vil have på coyotepopulationen, så økologer bruger statistik, observation og andre metoder til at nå frem til et uddannet gæt.Matematiske funktioner kan justeres, da reelle begivenheder i økosystemet beviser eller modbeviser nøjagtigheden af økosystemmodellen.
En klassisk økosystemmodel, der er undersøgt af økologstuderende, er rovdyr-byttemodellen oprettet i midten af 1920'erne.Det blev skabt uafhængigt af to forskere inden for et år: den amerikanske matematiker, kemiker og statistiker Alfred J Lotka og den italienske matematiker og fysiker Vito Volterra.Deres model bruger et par differentialligninger til at repræsentere rovdyr og bytte.Selvom det oprindeligt blev brugt til at beskrive udsving i haj- og fiskepopulationer i Adriaterhavet, fungerer modellen som en generel beskrivelse af rovdyrforholdet.