Plotselinge omslagen in complexe systemen als klimaat, financiële markten, ecosystemen en zelfs het menselijk lichaam kunnen worden voorafgegaan door verrassend vergelijkbare waarschuwingssignalen. Het voorspellen van zulke kantelpunten is wezenlijk, maar erg moeilijk. In een artikel in het wetenschappelijke tijdschrift Nature van 3 september laat een groep wetenschappers van de Wageningen Universiteit en de Universiteit Utrecht samen met collega's uit Duitsland, Spanje en de Verenigde Staten zien dat systemen die op kantelen staan vaak vergelijkbare signalen afgeven.
Op het eerste gezicht lijkt het onwaarschijnlijk dat een klimaatsomslag, een epileptische aanval, de ineenstorting van een vispopulatie of een omslag in een financieel systeem iets met elkaar gemeen hebben. De Wageningse hoogleraar Marten Scheffer twijfelt daar echter niet aan. In Nature laat hij met collega's zien dat heel verschillende systemen, zoals de hersenen, het klimaat en financiële markten in de buurt van een kantelpunt aan bepaalde universele wetten gehoorzamen die het mogelijk maken vroege waarschuwingssignalen voor een omslag te herkennen.
De veranderingen hebben te maken met een verschijnsel dat in de wiskunde bekend staat als ‘Critical Slowing Down’. Het betekent ondermeer dat fluctuaties in de toestand van een systeem dat een kantelpunt nadert langzamer worden: vandaag lijkt als het ware meer op gisteren. Onlangs lieten dezelfde Wageningse onderzoekers nog zien dat zo’n vertraging in schommelingen in het verleden bijvoorbeeld steeds voor radicale klimaatsomslagen optrad. Ook kunnen voor een omslagpunt karakteristieke veranderingen in ruimtelijke patronen ontstaan. Zo kan een bepaald vegetatiepatroon verwoestijning aankondigen, en stijgt voor een epileptische aanval de gelijkenis in activiteit tussen naburige neuronen in de hersenen.