Une métrique de réseau appelée le K-core pourrait prédire l'effondrement structurel dans les écosystèmes mutualistes, selon les recherches de physiciens du City College de New York. Le K-core semble capable de prévoir quelle espèce est susceptible de disparaître en premier, par des chocs mondiaux tels que le changement climatique, et quand un écosystème pourrait s'effondrer en raison de forces externes.

Dirigé par Flaviano Morone et Hernán A. Makse, les physiciens de la division des sciences du CCNY ont utilisé la théorie des réseaux de pointe pour prédire le point de basculement d'un écosystème soumis à de graves chocs externes, comme une augmentation globale de la température. Ils ont déterminé qu'une métrique de réseau appelée le K-core du réseau peut prédire le point de basculement terrifiant de l'Armageddon climatique.

L'idée s'applique à n'importe quel réseau - des espèces interagissant dans les écosystèmes, comme les plantes-pollinisateurs ou les prédateurs-proies—aux marchés financiers où les courtiers interagissent dans un réseau financier pour déterminer les prix des actions et des produits.

Dans tous ces réseaux, une structure hiérarchique émerge :chaque espèce de l'écosystème appartient à une coquille donnée du réseau :les soi-disant K-coquilles. C'est en périphérie du réseau que vivent les commensalistes. Ce sont des espèces qui reçoivent principalement les bénéfices du cœur du réseau mais ne donnent rien en retour (à ne pas confondre avec les parasites qui profitent mais en même temps nuisent au cœur du réseau).

"Étonnamment, ces coquilles périphériques sont très peuplées, En effet, il existe de nombreuses espèces commensalistes dans la plupart des écosystèmes et des marchés, " a noté Makse. " Ces espèces devraient disparaître en premier et bien avant que l'ensemble de l'écosystème ne s'effondre. "

Heureusement, la théorie du CCNY fournit des signaux d'alerte précoce qui peuvent être surveillés pour prédire cet effondrement bien à l'avance. En effet, surveiller la santé du noyau K interne vital du réseau est le marqueur clair pour anticiper l'effondrement de l'écosystème.

"La théorie a d'énormes implications non seulement pour surveiller la santé de l'écosystème mais aussi les marchés financiers, " dit Maksé.

L'étude, dont l'autre co-auteur est l'associé de recherche Gino Del Ferraro, apparaît dans le numéro actuel de Physique de la nature .