Feedback loops: How nature gets its rhythms - Anje-Margriet Neutel

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Mafalda Ferreira

Testing, testing, one, two, three.

A testar, a testar... um, dois, três.

When your band is trying to perform, feedback is an annoying obstacle,

Quando uma banda está a ensaiar, o "feedback" é um obstáculo irritante

mas na grande orquestra da Natureza o "feedback" não só é benéfico

but in the grand orchestra of nature, feedback is not only beneficial,

it's what makes everything work.

como é o que mantém tudo em funcionamento.

What exactly is feedback?

O que é o "feedback"?

The key element, whether in sound, the environment or social science,

O principal elemento, seja no som, no ambiente ou nas ciências sociais,

is a phenomenon called mutual causal interaction,

é um fenómeno chamado interação causal mútua,

where x affects y, y affects x, and so on,

em que x afeta y,

y afeta x, e assim sucessivamente,

criando um processo contínuo chamado um circuito de retorno.

creating an ongoing process called a feedback loop.

And the natural world is full of these mechanisms

O mundo da Natureza está cheio destes mecanismos,

formed by the links between living and nonliving things

formados pelas ligações entre coisas vivas e não vivas

que criam resistência, governando a forma como as populações

that build resilience by governing the way populations

and food webs respond to events.

e as redes alimentares reagem aos acontecimentos.

When plants die, the dead material enriches the soil with humus,

Quando as plantas morrem,

a matéria morta enriquece o solo com húmus,

a stable mass of organic matter, providing moisture and nutrients

uma massa estável de matéria orgânica que fornece humidade e nutrientes

for other plants to grow.

a outras plantas em crescimento.

Quanto mais plantas crescerem e morrerem, mais húmus se produz,

The more plants grow and die, the more humus is produced,

allowing even more plants to grow, and so on.

permitindo que cresçam mais plantas, e por aí adiante.

This is an example of positive feedback,

Este é um exemplo de "feedback" positivo,

an essential force in the buildup of ecosystems.

uma força essencial na criação de ecossistemas.

But it's not called positive feedback because it's beneficial.

Mas não se chama "feedback" positivo por ser benéfico.

É positivo porque amplia um determinado efeito ou mudança

Rather, it is positive because it amplifies a particular effect or change

from previous conditions.

em relação às condições anteriores.

These positive, or amplifying, loops can also be harmful,

Estes circuitos positivos, ou de amplificação,

também podem ser prejudiciais,

like when removing a forest makes it vulnerable to erosion,

como quando o abate de uma floresta a torna vulnerável à erosão,

which removes organic matter and nutrients from the earth,

que remove a matéria orgânica e os nutrientes do solo,

leaving less plants to anchor the soil, and leading to more erosion.

deixando menos plantas a segurar o solo e levando a uma maior erosão.

In contrast, negative feedback diminishes or counteracts changes in an ecosystem

Em contraste, o "feedback" negativo

diminui ou contraria as mudanças num ecossistema

to maintain a more stable balance.

para manter um equilíbrio mais estável.

Consider predators and their prey.

Considerem os predadores e a sua presa.

When lynx eat snowshoe hares, they reduce their population,

Quando o lince come lebres, está a reduzir a sua população

but this drop in the lynx's food source will soon cause their own population to decline,

mas esta redução na fonte alimentar dos linces

em breve fará com que a sua população diminua,

reducing the predation rate and allowing the hare population to increase again.

reduzindo o ritmo de predação

e permitindo que a população das lebres volte a aumentar.

The ongoing cycle creates an up and down wavelike pattern,

Este ciclo cria um padrão parecido com uma onda que sobe e desce,

maintaining a long-term equilibrium and allowing a food chain to persist over time.

mantendo um equilíbrio a longo prazo e a persistência da cadeia alimentar.

Feedback processes might seem counterintuitive because many of us

Os processos de "feedback" podem parecer contraintuitivos

porque estamos habituados a cenários lineares mais previsíveis

are used to more predictable linear scenarios of cause and effect.

de causa e efeito.

For instance, it seems simple enough that

Por exemplo, parece simples

spraying pesticides would help plants grow by killing pest insects,

que os pesticidas ajudam as plantas a crescer, matando as pragas de insetos

mas podem provocar outras reações inesperadas.

but it may trigger a host of other unexpected reactions.

For example, if spraying pushes down the insect population,

Por exemplo, se os pesticidas reduzem a população de insetos,

its predators will have less food.

os predadores terão menos alimento.

As their population dips,

Quando a sua população diminui,

the reduced predation would allow the insect population to rise,

o número reduzido de predadores

vai permitir que a população dos insetos aumente,

counteracting the effects of our pesticides.

contrariando os efeitos dos pesticidas.

Note that each feedback is the product of the links in the loop.

Reparem que cada "feedback" é produto das ligações no circuito.

Add one negative link and it will reverse the feedback force entirely,

Se juntarmos uma ligação negativa

isso vai inverter totalmente a força do "feedback"

and one weak link will reduce the effect of the entire feedback considerably.

e uma ligação fraca reduzirá consideravelmente

o efeito de todo o "feedback".

Lose a link, and the whole loop is broken.

Se soltarmos uma ligação, todo o circuito fica interrompido.

Mas este é um exemplo simples,

But this is only a simple example,

since natural communities consist not of separate food chains,

porque as comunidades naturais

não são formadas por cadeias alimentares separadas,

but networks of interactions.

mas por redes de interações.

Feedback loops will often be indirect, occurring through longer chains.

Os circuitos de "feedback" são muitas vezes indiretos,

ocorrendo ao longo de cadeias mais longas.

A food web containing twenty populations can generate thousands of loops

Uma cadeia alimentar que contém 20 populações

pode gerar milhares de circuitos com mais de 20 ligações.

of up to twenty links in length.

But instead of forming a disordered cacophany,

Mas em vez de formar uma cacofonia desordenada,

feedback loops in ecological systems play together,

os circuitos de "feedback" nos sistemas ecológicos

funcionam em conjunto,

creating regular patterns just like multiple instruments,

criando padrões regulares como se fossem múltiplos instrumentos,

coming together to create a complex but harmonious piece of music.

em conjunto, para criar uma peça musical complexa mas harmoniosa.

Wide-ranging negative feedbacks keep the positive feedbacks in check,

Os amplos "feedbacks" negativos controlam os "feedbacks" positivos,

like drums maintaining a rhythm.

como os tambores que mantêm o ritmo.

You can look at the way a particular ecosystem functions within its unique habitat

O funcionamento de um determinado ecossistema

no seu "habitat" especial

as representing its trademark sound.

é como uma marca registada de som.

Os ambientes oceânicos dominados pelas interações predador-presa

Ocean environments dominated by predator-prey interactions,

and strong negative and positive loops stabilized by self-damping feedback,

e por fortes circuitos negativos e positivos

estabilizados por um "feedback" auto-amortecido,

are powerful and loud, with many oscillations.

são poderosos e ruidosos com muitas oscilações.

Desert ecosystems, where the turn over of biomass is slow,

Os ecossistemas do deserto, onde a rotação da biomassa é lento,

and the weak feedbacks loops through dead matter are more like a constant drone.

e os "feedbacks" fracos da matéria morta são sobretudo como um zângão constante.

And the tropical rainforest, with its great diversity of species,

E as florestas tropicais, com a sua enorme diversidade de espécies,

high nutrient turnover, and strong feedbacks among both living and dead matter,

um alto volume de nutrientes e fortes "feedbacks"

tanto de seres vivos como de matéria morta,

is like a lush panoply of sounds.

são como uma exuberante panóplia de sons.

Despite their stabilizing effects,

Apesar dos seus efeitos estabilizadores,

many of these habitats and their ecosystems develop and change over time,

muitos destes habitantes e dos seus ecossistemas

desenvolvem-se e transformam-se ao longo do tempo,

as do the harmonies they create.

tal como as harmonias que criam.

Deforestation may turn lush tropics into a barren patch,

A desflorestação pode transformar trópicos exuberantes num terreno árido,

like a successful ensemble breaking up after losing its star performers.

tal como uma banda de sucesso pode soçobrar

depois de perder os seus artistas estrela.

But an abandoned patch of farmland may also become a forest over time,

Mas uma zona abandonada de cultivo também se pode tornar numa floresta

como uma banda de garagem pode evoluir para uma magnífica orquestra.

like a garage band growing into a magnificent orchestra.