Tröskel effekter
Tröskel effekter, förekommer inom många olika områden i naturen. Det som gör dem särskilt intressanta är att förändringen ofta sker långsamt under lång tid, för att sedan plötsligt accelerera när en kritisk gräns passeras. Här är några exempel.
Skogar
En skog kan utsättas för successiv avverkning under många år utan att ekosystemet kollapsar. Men om alltför många träd försvinner förändras mikroklimatet. Solen når marken, temperaturen stiger, luftfuktigheten minskar och jorden torkar ut. Efter en viss punkt kan träden få svårt att etablera sig igen, vilket leder till att området gradvis övergår till buskmark eller gräsmark.
Sjöar
En sjö kan ta emot små mängder näringsämnen under lång tid utan större problem. Men när mängden kväve och fosfor blir för hög kan sjön plötsligt övergå från klart vatten till kraftig algblomning. Algblomningen leder till syrebrist, fiskdöd och försämrad vattenkvalitet. Även om tillförseln av näring sedan minskar kan det ta många år innan sjön återhämtar sig.
Korallrev
Koraller klarar mindre temperaturökningar under en begränsad tid. Om haven blir för varma stöts de symbiotiska algerna bort, vilket orsakar korallblekning. Om värmestressen fortsätter dör korallerna och revet förlorar sin biologiska mångfald.
Permafrost
I Arktis finns enorma mängder organiskt material lagrat i frusen mark. När permafrosten tinar börjar mikroorganismer bryta ned materialet och frigör koldioxid och metan. Dessa växthusgaser förstärker uppvärmningen, vilket leder till ännu mer upptining. Här uppstår en självförstärkande process.
Insekter och pollinatörer
Om populationerna av bin, humlor och andra pollinatörer minskar något påverkas inte jordbruket särskilt mycket. Men om antalet pollinatörer sjunker under en viss nivå kan många växter inte längre pollineras effektivt. Då minskar både den biologiska mångfalden och skördarna betydligt snabbare.
Grundvatten
Grundvatten kan användas under lång tid utan att problem uppstår. Om uttaget däremot blir större än den naturliga återbildningen sjunker grundvattennivån gradvis. Efter en kritisk punkt kan brunnar sina, marken sjunka och saltvatten tränga in i kustnära grundvattenmagasin.
Klimatsystemet
Inom klimatforskningen diskuteras flera möjliga tipping points. Ett exempel är när stora ismassor på Grönland eller Antarktis smälter så mycket att processen blir svår att stoppa. Ett annat är om stora regnskogar förlorar så mycket skog att de inte längre kan skapa den nederbörd som krävs för sin egen överlevnad.
Fiskbestånd
Ett fiskbestånd kan minska gradvis under lång tid genom överfiske. När antalet vuxna fiskar blir för lågt produceras inte längre tillräckligt många yngel för att populationen ska återhämta sig. Beståndet kan då kollapsa trots att fisket senare begränsas.
Jordhälsa
Det exempel vi tidigare diskuterade är kanske ett av de mest relevanta för framtidens livsmedelsförsörjning. Så länge myllan innehåller tillräckligt med organiskt material kan den lagra vatten, näring och kol. När för mycket av myllan försvinner genom erosion, intensiv jordbearbetning eller utarmning förlorar jorden sin struktur. Då ökar avrinningen, torkan blir mer kännbar och skördarna kan minska snabbt. Eftersom ny matjord bildas mycket långsamt kan återhämtningen ta flera hundra år.
Gemensamt för alla dessa exempel är att de illustrerar samma grundläggande princip: naturen är ofta mer motståndskraftig än vi tror – men bara fram till en viss gräns. När den kritiska tröskeln passeras kan förändringarna bli oproportionerligt stora jämfört med den belastning som utlöste dem. Det är därför forskare lägger så stor vikt vid att identifiera och undvika tröskeleffekter innan de inträffar, snarare än att försöka reparera skadorna i efterhand.