Bæreevne-modeller – simulering

En bestand er ei gruppe individer av samme art som lever innenfor et avgrenset område. I dette området må visse krav – for eksempel tilgang på næring, vann og ly – være oppfylt for at de skal overleve.

Så lenge det er nok næring, plass, ly, vann og så videre i området, kan bestanden vokse. Det finnes imidlertid en grense, og det er den vi kaller bæreevnen. Hvis det blir for mange individer i forhold til ressurstilgangen, vil det bli knapt med mat og plass, og sykdommer sprer seg lettere hos svekkede individer som lever tett. Samtidig får rovdyr bedre levekår hvis byttedyrbestanden blir stor.

Over tid kan vi se at antall individer i mange bestander holder seg relativt stabilt nær bæreevnen. For at det skal være mulig, må det være nok avkom til å erstatte de som dør.

Den balansen som kalles bæreevnen, er en dynamisk grense. Den påvirkes både av egenskaper hos bestanden og av faktorer som vær, klima, miljøendringer og andre arter. Ulike arter har forskjellig bæreevne i det samme området.

Vi skal nå lage et program som simulerer endringer i bestanden til en dyreart i et økosystem.

Jo flere faktorer vi tar hensyn til, og jo mer presist vi klarer å gjengi dem i programmet, desto mer realistisk vil modellen bli. Samtidig er det også viktig at modellen er så oversiktlig og forståelig at vi klarer å justere variablene (faktorene) for å simulere mulige situasjoner.

I programmet over har vi lagt inn flere forskjellige faktorer. Noen av dem er lagt inn som stabile faktorer (reproduksjon og hvor mange som spises av rovdyr). Andre faktorer, for eksempel sykdom og miljøendring, er lagt inn i programmet med en sannsynlighet for at de inntreffer et gitt år, samt hvor stor del av bestanden som rammes når de inntreffer.

Dette fører også til at grafen vil bli forskjellig hver gang du kjører simuleringen. Men kjører du den mange ganger, vil du se at grafen som regel flater ut og legger seg rundt 1200 dyr. Det er dette som kalles bæreevnen til et område. Grafen som vi lagde i simuleringen over, kalles ofte for en S-kurve, fordi den ser ut som en S. Denne er veldig typisk for større dyr.

Prøv å endre noen av faktorene og se hvordan det påvirker kurven.

Hvis vi ser på encellede organismer, for eksempel bakterier, er utviklingen noe annerledes. En bakteriebestand som lever på en matressurs (et dødt dyr eller en død plante), vil formere seg raskt, men hvis det ikke tilføres mer næring, vil mattilgangen ta slutt. Da dør bakteriebestanden ut. Tilsvarende vekst kan vi finne hos flere organismer som formerer seg raskt, for eksempel fluer og lemen.

Programmet under simulerer en eksponentiell vekst, og vi får det som kalles en J-kurve:

• Er det svakheter ved modellene?
• Kan du gjøre eller foreslå endringer?
• Kjør programmene i et Python-program, eller i Python-editoren Trinket på NDLA. I Trinket må du velge visning i fullbredde hvis du ønsker å se kode og resultat samtidig.
• Prøv å endre faktorene, og legg merke til virkningen av de endringene du gjør.
• Noter endringene, og diskuter med andre for å forstå hva de ulike kodene og endringene gjør.
• Det er ikke tegnet inn ei linje for bæreevnen i disse grafene. Drøft hvor den kan ligge i de to eksemplene. Kopier grafene, og tegn inn bæreevnen for hånd eller i et tegneprogram.