2020年3月10日，《自然·通訊》（Nature Communications）發表題為《大型生態系統的穩態轉換速度特別快》（Regime Shifts Occur Disproportionately Faster in Larger Ecosystems）的文章指出，大型生態系統的崩潰可能只需要幾十年，亞馬孫雨林可能在50年內崩潰，而加勒比海珊瑚礁生態系統的崩潰可能只需要15年。
自然界的生態系統都會具有兩個或更多的可交替（或可轉化）的穩定狀態，這是由生態系統發育的階段性所決定的，即具有相對穩定的暫態，這些暫態之間的變化稱之為穩態轉換。在生態系統中常見的穩態轉換有荒漠與草地之間、林地與灌叢之間等。穩態轉換會突然影響水文、氣候與陸地系統，導致生態系統退化和社會貧困。雖然預計外界壓力影響下生態系統穩態轉換的頻率會增加，但人類對生態系統崩潰的速度和規模之間的關係知之甚少。
來自英國倫敦大學（University of London）、班戈大學（Bangor University）與南安普頓大學（University of Southampton）的科研人員，分析了4個陸地、25個海洋、13個淡水生態系統轉換報告中的數據，利用5個計算模型來證實生態系統大小與穩態轉換持續時間之間的關係。入選的生態系統大小不一，有北美的小池塘，也有博茨瓦納的熱帶草原、紐芬蘭漁業和黑海水生生態系統。科研人員還設計了12個生態系統模型實驗，以探討穩態轉換的規模性、流動性、模塊性和連接的異質性會帶來怎樣的影響。
研究結果表明，較大的生態系統經歷的穩態轉換比較小的生態系統更慢。但是，隨著生態系統規模的擴大，崩潰所需要的額外時間會減少，導致它們的崩潰會相對變快。地球生態系統的變化是在數年或幾十年的“人類”時間尺度上發生的，這意味著亞馬孫雨林和加勒比海珊瑚礁等大型脆弱生態系統的崩潰可能只需要幾十年的時間。亞馬孫雨林規模的生態系統（約550萬 km2）一旦觸發，可能只要49年左右就會崩潰，屆時亞馬孫雨林會轉變成草原型生態系統。而加勒比海珊瑚礁規模的生態系統（約2萬 km2）可能只要15年就會崩潰。研究人員表示，類似亞馬孫雨林的大型生態系統本身具備很強的自我調節和修復能力，被破壞後能夠慢慢恢復到初始狀態，但如果超過某個閾值，系統崩潰的速度比預想的要快得多。
轉載本文請註明來源及作者：中國科學院蘭州文獻情報中心《資源環境動態監測快報》2020年第06期，裴惠娟 編譯。
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