Warming-induced switches in dominance are built into intraguild predation systems

Technische Samenvatting: Door opwarming geïnduceerde verschuivingen in dominantie zijn ingebouwd in intraguild predatiesystemen

Probleemstelling
Wereldwijde opwarming is een alomtegenwoordige kracht die de dynamiek van voedselwebben verandert. Een kritiek gebied van zorg is de intraguild predatie (IGP) module, een fundamentele voedselwebstructuur bestaande uit een basale hulpbron, een specialistische consument en een omnivore predator die zowel de hulpbron als de consument consumeert. Hoewel het vaststaat dat hulpbronverrijking de dominantie naar de predator kan verschuiven door intraguild predatie te versterken ten opzichte van hulpbroncompetitie, moeten de specifieke mechanismen waarmee opwarming deze dynamiek beïnvloedt, nog volledig worden verklaard. De centrale vraag die wordt behandeld is of opwarming een verschuiving kan induceren in de machtsbalans tussen de consument en de predator, en daarmee de invasie- en evenwichtsuitkomsten kan veranderen, zelfs in de afwezigheid van verschillen in thermische optima tussen de soorten.

Methodologie
De auteurs ontwikkelden een theoretisch model van het IGP-systeem, waarbij zij empirisch vastgestelde thermische schaleringsrelaties integreerden in het bestaande kader. In tegen tegenstelling tot eerdere benaderingen die mogelijk steunen op soortspecifieke thermische optima om de dynamiek aan te drijven, richt dit model zich op hoe opwarming de dynamiek beïnvloedt via veranderingen in hulpbronverrijking en de thermische schaling van fysiologische snelheden. Het model onderzoekt specifiek de wisselwerking tussen de thermische schaling van de zelfregulatie van de hulpbron en de sterkte van de top-down regulatie van de hulpbron. Verder evalueerde de studie de effectiviteit van generieke vroege waarschuwingssignalen (EWS) bij het voorspellen van deze regimeverschuivingen, waarbij de betrouwbaarheid van variantiegebaseerde indicatoren werd vergeleken met autocorrelatiegebaseerde indicatoren.

Belangrijkste bijdragen en resultaten
De studie toont aan dat opwarming de stabiliteit en de dominantiestructuur van IGP-systemen fundamenteel kan veranderen. De belangrijkste bevindingen zijn:

• Mechanisme van verschuiving: Opwarming kan de machtsbalans tussen de consument en de predator verschuiven, wat leidt tot veranderingen in de succesvolle invasie en evenwichtstoestanden. Cruciaal is dat deze verschuivingen worden gedreven door opwarming-geïnduceerde veranderingen in de hulpbronverrijkingsdynamiek, in plaats van dat er verschillen in de thermische optima van de concurrerende soorten vereist zijn.
• Afhankelijkheid van schaleringsparameters: De aard en richting van deze verschuivingen zijn afhankelijk van twee specifieke factoren: de thermische schaling van de zelfregulatie van de hulpbron en de sterkte van de top-down regulatie die op de hulpbron wordt uitgeoefend.
• Vroege waarschuwingssignalen: Bij het testen van de capaciteit van generieke vroege waarschuwingssignalen om deze verschuivingen te voorspellen, vonden de auteurs dat variantiegebaseerde indicatoren betrouwbaardere voorspellers waren van de naderende regimeverschuivingen dan autocorrelatiegebaseerde indicatoren.

Betekenis
Het artikel stelt dat het potentieel van opwarming om dominantieverschuivingen te triggeren een inherent kenmerk ("ingebouwd") is van intraguild predatiesystemen. Deze bevindingen bieden belangrijke implicaties voor de voorspellende voedselwebecologie, en suggereren dat thermische effecten op hulpbron-dynamiek voedselwebben kunnen herstructureren, zelfs wanneer de thermische voorkeuren van soorten vergelijkbaar zijn. Daarnaast zijn de resultaten direct relevant voor biocontrol-toepassingen onder mondiale verandering, waarbij het begrijpen van de stabiliteit van predator-prooi-consument interacties essentieel is voor het beheer van plaagpopulaties. De identificatie van variantiegebaseerde indicatoren als robuuste vroege waarschuwingssignalen biedt een praktisch instrument om deze ecologische transities te anticiperen.