In een artikel gepubliceerd in het tijdschrift 'Ecology Letters' presenteert dr. Aaron Packman, universitair docent biologische wetenschappen, een nieuw raamwerk dat uitlegt hoe de snelheid waarmee organismen energie gebruiken en de hoeveelheid koolstof die ze in hun weefsels opslaan, de cyclus beïnvloeden. van voedingsstoffen en de structuur van voedselwebben.

"Mijn theorie biedt een mechanistisch begrip van hoe metabolisme en koolstofopslag op elkaar inwerken om ecosysteemprocessen te reguleren," zei Packman. "Dit raamwerk kan worden gebruikt om te voorspellen hoe ecosystemen zullen reageren op veranderingen in het milieu, zoals veranderingen veroorzaakt door klimaatverandering of verandering in landgebruik."

De theorie van Packman is gebaseerd op het idee dat metabolisme en koolstofopslag twee sleuteleigenschappen zijn die bepalen hoe organismen omgaan met hun omgeving. Organismen met een hoge stofwisseling hebben de neiging meer hulpbronnen te verbruiken en meer afval te produceren, terwijl organismen met een hoge koolstofopslag doorgaans beter bestand zijn tegen omgevingsstress.

De theorie van Packman voorspelt dat ecosystemen met een hoog metabolisme en koolstofopslag productiever zullen zijn en complexere voedselwebben zullen hebben. Dit komt omdat organismen met een hoge stofwisseling meer hulpbronnen zullen verbruiken, waardoor voedingsstoffen in het milieu vrijkomen en de groei van andere organismen wordt ondersteund. Organismen met een hoge koolstofopslag zullen beter bestand zijn tegen omgevingsstress, waardoor ze onder zware omstandigheden kunnen overleven en succesvol kunnen concurreren met andere organismen.

Packmans theorie heeft belangrijke implicaties voor het begrijpen hoe ecosystemen zullen reageren op veranderingen in het milieu. Er wordt bijvoorbeeld voorspeld dat klimaatverandering de stofwisseling van organismen zal verhogen, wat zou kunnen leiden tot een grotere nutriëntenkringloop en productiviteit. Er wordt echter ook voorspeld dat de klimaatverandering de hoeveelheid koolstof die in ecosystemen wordt opgeslagen, zal verminderen, wat organismen gevoeliger zou kunnen maken voor omgevingsstress en de complexiteit van voedselwebben zou kunnen verminderen.

"Mijn theorie biedt een raamwerk om te begrijpen hoe deze twee tegengestelde krachten zullen interageren en het functioneren van ecosystemen zullen beïnvloeden," zei Packman. "Deze informatie kan ons helpen te voorspellen hoe ecosystemen zullen reageren op veranderingen in het milieu en om strategieën te ontwikkelen om de negatieve effecten van deze veranderingen te verzachten."

Packmans onderzoek werd gefinancierd door de National Science Foundation.