Populatsiooni arvukuse kõikumine ennustab katastroofilisi muutuseid ökosüsteemis
Täna, 25. septembril kaitseb Neeme Lumi Ӱ Ülikooli loodus- ja terviseteaduste instituudis doktoritööd, milles ta pakub välja neli mudelit populatsiooni dünaamikast värvilise müra tingimustes, mis aitavad mõista, kuidas erinevad populatsioonid reageerivad juhumuutlike stohhastiliste parameetritega keskkonnas.
Täna, 25. septembril kaitseb Neeme Lumi Ӱ Ülikooli loodus- ja terviseteaduste instituudis doktoritööd, milles ta pakub välja neli mudelit populatsiooni dünaamikast värvilise müra tingimustes, mis aitavad mõista, kuidas erinevad populatsioonid reageerivad juhumuutlike stohhastiliste parameetritega keskkonnas.
Nii bioloogiliste kui mittebioloogiliste populatsioonide kasvudünaamikat mõjutavad erinevad keskkonnamuutused. Neeme Lumi uuris oma töös kahte tüüpi mittelineaarseid mudeleid selliste muutuste ja süsteemi perioodilise deterministliku häirituse koosmõju kirjeldamiseks populatsioonide dünaamikale.
Doktoritöö oluliste järeldustena toob Lumi välja kaks uurimisleidu: “Sümbiootilise metapopulatsiooni kasvumudeli analüüs näitas, et mida intensiivsem on alampopulatsioonide sümbioos, seda tundlikum on metapopulatsioon keskkonna juhumuutlikkuse mõjule. Selle põhjal võib järeldada, et looduslike populatsioonide arvukus võib hakata välise nõrga perioodilise häirituse ja keskkonnaparameetrite juhumuutlikkuse koosmõjul tugevalt ostsilleerima või sooritada järske üleminekuid stabiilsete seisundite vahel.”
Veelgi olulisemaks tulemuseks on aga seaduspära, et populatsiooni arvukuse kõikumiste kiirenev kasv võib olla hoiatavaks indikaatoriks peatsele katastroofilisele režiimivahetusele ökosüsteemis.
See tähendab, et populatsiooni arvukuse suur kõikumine indikeerib populatsiooni arvukuse võimalikku peatset plahvatuslikku kasvu või langust, ka populatsiooni väljasuremist.
Erinevalt varasematest selle valdkonna uuringutest arvestatakse doktoritöös kahe parameetri, välise nõrga perioodilise häirituse ning juhumuutlikkuse koosmõju, mis võimaldab populatsiooni kasvutrende täpsemalt kirjeldada.
Uurimistöö tulemused võiksid Lumi sõnul olla rakendatavad reaalsete populatsioonide või sümbiootiliste metapopulatsioonide kasvudünaamika uurimisel: “Tehnogeense keskkonna tegurid mõjutavad populatsioonide kasvudünaamikat. Seda mõju täpsemalt teades on võimalik kavandada meetmeid, mis aitaksid mõjureid vaos hoida ja säilitada looduslike koosluste stabiilsust tehnogeenses keskkonnas.”
Neeme Lumi doktoritöö „Colored-Noise-Induced Transitions in Non-Linear Population Growth Models / Värvilised müra indutseeritud üleminekud mittelineaarsetes populatsiooni kasvumudelites” on valminud Ӱ Ülikooli professor Romi Mankini ja Ӱ Ülikooli dotsent Astrid Rekkeri juhendamisel. Oponendid on Tartu Ülikooli professor Teet Örd ja Sofia Tehnikaülikooli (Bulgaaria) professor Michail D. Todorov.
Doktoritöö on kättesaadav TLÜ Akadeemilise Raamatukogu keskkonnas .
Doktoritöö avalik kaitsmine toimub täna, reedel, 25. septembril algusega kell 14.00 Ӱ Ülikooli auditooriumis M-213 (Uus-Sadama 5).