Home About Browse Search
Svenska


Resilience of aquatic ecosystems

what is it? : can it be measured? : why is it important?

Angeler, David (2013). Resilience of aquatic ecosystems. Uppsala: (NL, NJ) > Dept. of Aquatic Sciences and Assessment, Sveriges lantbruksuniversitet. ; 16
[Report]

[img]
Preview
PDF
12MB

Abstract

Sjöar och vattendrag är viktiga för den biologiska mångfalden i Sverige och bidrar också med viktiga ekosystemtjänster till oss människor. Det råder enighet i den vetenskapliga litteraturen att sötvatten är bland de mest sårbara ekosystemen på grund av klimatförändringarna, och svenska sötvatten är inte undantagna från dessa förändringar. Ytvatten kan vara utsatta för kombinerade effekter av till exempel biologiska invasioner, global uppvärmning och återhämtning från försurning. Tillsammans ger dessa effekter komplexa och ofta oväntade förändringar i den abiotiska och biotiska miljön. En grundläggande fråga uppstår: är våra sötvattenekosystem kapabla att anpassa sig till dessa förändringar? Oftast används hotade populationer för att studera hur känsligt ett ekosystem är för miljöförändringar. Även om populationsbaserad kunskap är värdefull, misslyckas denna metod med att korrekt beskriva den komplexa och flerdimensionella dynamiken som karakteriserar ett ekosystem. Följaktligen föreligger stor osäkerhet om hur sjöar och vattendrag kommer att anpassa sig till denna typ av komplexa förändringar i miljön. Det behövs information för att bedöma sårbarheten ur ett ekosystemperspektiv: Vilka är riskerna för ett oönskat regimskifte i akvatiska ekosystem? Vilka faktorer är viktiga för att sådana skiften ska kunna uppstå? Kan vi hantera dessa faktorer för att avvärja regimskiften och istället främja de typer av ekosystem som vi önskar? I denna rapport diskuteras ett ramverk för att ta itu med dessa frågor. Ramverket har sina rötter i resiliensteori. Takten i den vetenskapliga utvecklingen av resiliensteorin har kanske varit för snabb för att matcha användbarheten av teorin i praktiken. Nu är tiden mogen för att börja använda resiliensteorin i praktiska ekologiska frågeställningar. Rapporten gör detta genom att ge en översikt av de två tillgängliga metoder som används för att kvantifiera resiliens dvs. hur komplex ekosystemstrukturen och funktionen hos ett ecosystem är . Mycket av arbetet bygger på långtidsdata från nationella övervakningsprogram som ger unika möjligheter att bedöma resiliens med hög ekologisk realism. Tyvärr är en analys baserad på långtidsdata inte möjlig i många ekosystem. Därför presenteras också en metod som möjliggör en analys av ett ekosystems resiliens då man bara har tillgång till data från ett provtagningstillfälle. Metoder finns alltså som gör en bedömning av ekosystemens resiliens möjlig. Denna rapport beskriver därför framtida prioriteringar som kan bidrar till en effektiv användning av systemsårbarhetskonceptet inom ekologin och resursförvaltning.

Authors/Creators:Angeler, David
Title:Resilience of aquatic ecosystems
Subtitle:what is it? : can it be measured? : why is it important?
Alternative abstract:
LanguageAbstract
English

Swedish lakes and fluvial ecosystems host an important part of global biodiversity and provide essential ecosystem goods and services (recreational, provisioning, regulating, supporting) to humans. There is consensus in the scientific literature that freshwaters are among the most vulnerable ecosystems in the face of on-going climate change, and Swedish freshwaters are not exempt from these changes. There is evidence that Swedish surface waters are exposed to the interactive effects of, for instance, species invasions, global warming and recovery from acidification that induce complex and often unexpected changes in the abiotic and biotic environment. A fundamental question arises: are Swedish freshwater ecosystems capable to adapt to these changes? Despite the simplicity of this question, our current scientific approaches to deal with these questions are to a large extent inadequate. Consequently, much uncertainty exists about the long-term responses of lakes and streams to global change. Ecologist and managers often target populations of conservation interest to inform about impending threats from global change. While valuable, population-based approaches fail to accurately represent the complex and multidimensional dynamics inherent to ecosystems. Consequently, many management conundrums linger. Information is needed to assess vulnerability from a systemic perspective: What is the risk of an undesired regime shift in aquatic ecosystems upon which critical ecosystem services may be lost? Which factors are key to facilitate such shifts? Can we manage these factors to stave off regime shifts and foster desired ecosystem states? In this Synthesis Report, I provide managers and stakeholders with a framework to address these questions. The framework is rooted in resilience theory, which has been advanced in recent years. However, the pace of scientific progress in resilience theory has been perhaps too fast to match practitioners’ capacities to implement it. Therefore time is ripe to showcase how alternative management opportunities with an ecosystem focus, rather than a focus on components of ecosystems, can refine and ultimately benefit management. I demonstrate this providing an overview about available statistical and modelling methods that allow quantifying attributes of ecosystem structures and functions on which their resilience depends. Much of the work builds on long-term data from National monitoring programs, providing unique opportunities to assess resilience with high ecological realism. Not only does this highlight that new monitoring programs should be created, or current programs be kept up; given the uniqueness of the monitoring program worldwide, Sweden can become a leading country to implement a resilience-based management approach of ecosystems. While using long-term monitoring data is definitely strength, resilience can be evaluated also without such data. Alternative approaches using, for instance, body mass data and scrutinizing non-linear relationships of body mass distributions within communities and populations widens the spectrum of tools to evaluate resilience. While tools are available that make an evaluation of ecosystem resilience appealing, and thus an assessment of system-level vulnerabilities to global change feasible, the implementation of a resilience approach is not without burden. I will therefore also outline future priorities to overcome the obstacles that currently hinder an objective assessment of systemic vulnerabilities to global change.

Series/Journal:Rapport / Sveriges lantbruksuniversitet, Institutionen för vatten och miljö
Year of publishing :2013
Number:16
Number of Pages:19
Place of Publication:Uppsala
Publisher:Department of Aquatic Sciences and Assessment, Swedish University of Agricultural Sciences
Language:English
Publication Type:Report
Article category:Other scientific
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:M Aquatic sciences and fisheries > M40 Aquatic ecology
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 1 Natural sciences > 106 Biological Sciences (Medical to be 3 and Agricultural to be 4) > Ecology
Agrovoc terms:lakes, freshwater, ecosystems, environmental impact, aquatic environment
Keywords:resiliens, ekosystem, akvatiska ekosystem, miljöförändringar, sötvatten, sjöar
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-e-2062
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-e-2062
ID Code:11371
Faculty:NJ - Fakulteten för naturresurser och jordbruksvetenskap
Department:(NL, NJ) > Dept. of Aquatic Sciences and Assessment
Deposited By: SLUpub Connector
Deposited On:10 Sep 2014 09:29
Metadata Last Modified:15 Dec 2015 09:29

Repository Staff Only: item control page