Pathways of resilience and evasion of tipping in ecosystems

Informations projet

Resilience

N° de convention de subvention: 101071417

DOI

10.3030/101071417

Date de signature de la CE 29 Mars 2023

Date de début 1 Avril 2023

Date de fin 31 Mars 2029

Financé au titre de

• European Research Council (ERC)

Coût total

€ 9 848 970,00

Contribution de l’UE

€ 9 848 970,00

Coordonné par

UNIVERSITEIT UTRECHT
Netherlands

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Publications

Peer reviewed articles (36)

Multi-front dynamics in spatially inhomogeneous Allen-Cahn equations

Auteurs: Robbin Bastiaansen, Arjen Doelman, Tasso J. Kaper
Publié dans: Physica D: Nonlinear Phenomena, Numéro 489, 2026, ISSN 0167-2789
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.PHYSD.2026.135139

Vegetation pattern formation induced by local growth outpacing susceptibility to non-local competition

Auteurs: Jelle van der Voort, Ricardo Martinez-Garcia, Arjen Doelman
Publié dans: Journal of Theoretical Biology, Numéro 626, 2026, ISSN 0022-5193
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.JTBI.2026.112441

How spatiotemporal dynamics can enhance ecosystem resilience

Auteurs: Pablo Moreno-Spiegelberg, Max Rietkerk, Damià Gomila
Publié dans: Proceedings of the National Academy of Sciences, Numéro 122, 2025, ISSN 0027-8424
Éditeur: Proceedings of the National Academy of Sciences
DOI: 10.1073/PNAS.2412522122

Water limitation regulates positive feedback of increased ecosystem respiration

Auteurs: Qin Zhang; Chuixiang Yi; Georgia Destouni; Georg Wohlfahrt; Yakov Kuzyakov; Runze Li; Eric Kutter; Deliang Chen; Max Rietkerk; Stefano Manzoni; Zhenkun Tian; George Hendrey; Wei Fang; Nir Krakauer; Gustaf Hugelius; Jerker Jarsjo; Jianxu Han; Shiguo Xu
Publié dans: Nature ecology and evolution, 2024, ISSN 2397-334X
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41559-024-02501-w

Les Canards de Turing

Auteurs: Theodore Vo, Arjen Doelman, Tasso J. Kaper
Publié dans: SIAM Journal on Applied Dynamical Systems, Numéro 24, 2025, ISSN 1536-0040
Éditeur: Society for Industrial & Applied Mathematics (SIAM)
DOI: 10.1137/24M1690722

Indications of Ongoing Noise‐Tipping of a Bifurcating River System

Auteurs: Astrid Blom, Clàudia Ylla Arbós, M. Kifayath Chowdhury, Arjen Doelman, Max Rietkerk, Ralph M. J. Schielen
Publié dans: Geophysical Research Letters, Numéro 51, 2024, ISSN 0094-8276
Éditeur: American Geophysical Union (AGU)
DOI: 10.1029/2024GL111846

Basal ice but not summer temperature affects land surface greenness in parts of the landscape in high Arctic tundra

Auteurs: Lia Lechler, Åshild Ønvik Pedersen, Isla H Myers-Smith, Mathilde Le Moullec, Leif Egil Loe, Brage Bremset Hansen, Larissa T Beumer, Virve Ravolainen
Publié dans: Environmental Research Letters, Numéro 20, 2025, ISSN 1748-9326
Éditeur: IOP Publishing
DOI: 10.1088/1748-9326/AE2141

Widespread forest-savanna coexistence but limited bistability at a landscape scale in Central Africa

Auteurs: Aart Zwaan, Arie Staal, Mariska te Beest, Max Rietkerk
Publié dans: Environmental Research Letters, Numéro 19, 2024, ISSN 1748-9326
Éditeur: IOP Publishing
DOI: 10.1088/1748-9326/ad8cef

A global analysis of how human infrastructure squeezes sandy coasts

Auteurs: Eva M. Lansu, Valérie C. Reijers, Solveig Höfer, Arjen Luijendijk, Max Rietkerk, Martin J. Wassen, Evert Jan Lammerts, Tjisse van der Heide
Publié dans: Nature Communications, Numéro 15, 2024, ISSN 2041-1723
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/s41467-023-44659-0

Ecological Feedbacks in the Earth System

Auteurs: Eugene J. Murphy, Jessica J. Williams, Isla H. Myers‐Smith, Vivienne P. Groner, David M. P. Jacoby, Lester Kwiatkowski, Jess Melbourne‐Thomas, Emma Ransome, Cristina Banks‐Leite, Laurent Bopp, Marion Gehlen, Eileen E. Hofmann, Babette Hoogakker, Nadine M. Johnston, Yadvinder Malhi, Emma L. Cavan
Publié dans: Earth's Future, Numéro 14, 2026, ISSN 2328-4277
Éditeur: American Geophysical Union (AGU)
DOI: 10.1029/2025EF006478

Vegetation Patterning Can Both Impede and Trigger Critical Transitions from Savanna to Grassland

Auteurs: Jelle van der Voort, Mara Baudena, Ehud Meron, Max Rietkerk, Arjen Doelman
Publié dans: Environmental Research Letters, 2025, ISSN 1748-9326
Éditeur: IOP Publishing
DOI: 10.1088/1748-9326/ADC3AB

A connectivity threshold between grass patches amplifies coastal dune formation

Auteurs: Paul M. J. Berghuis, Valérie C. Reijers, Johan van de Koppel, Angeles G. Mayor, Daniil J. P. Scheifes, Max Rietkerk, Tjisse van der Heide
Publié dans: Nature Communications, Numéro 17, 2026, ISSN 2041-1723
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/S41467-026-70552-7

The formation of periodic three-body orbits for Newtonian systems

Auteurs: Simon Portegies Zwart, Arjen Doelman, Jelmer Sein
Publié dans: Astronomy & Astrophysics, Numéro 707, 2026, ISSN 0004-6361
Éditeur: EDP Sciences
DOI: 10.1051/0004-6361/202558230

Snow persistence lowers and delays peak NDVI, the vegetation index that underpins Arctic greening analyses

Auteurs: Calum G Hoad, Isla H Myers-Smith, Jeff T Kerby, Claudia Colesie, Jakob J Assmann
Publié dans: Environmental Research Letters, Numéro 20, 2025, ISSN 1748-9326
Éditeur: IOP Publishing
DOI: 10.1088/1748-9326/ADACFF

Guerrilla clonal growth strategy leads to amorphous pattern formation in a drylands vegetation model

Auteurs: Andrea Davin, Jost von Hardenberg, Paul M.J. Berghuis, Ángeles G. Mayor, Enrico Magazzino, Max Rietkerk, Frits Veerman, Mara Baudena
Publié dans: Ecological Modelling, Numéro 515, 2026, ISSN 0304-3800
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.ECOLMODEL.2026.111510

Can spatial self-organization inhibit evolutionary adaptation?

Auteurs: B. K. Bera, O. Tzuk, J. J. R. Bennett, U. Dieckmann, E. Meron
Publié dans: Journal of The Royal Society Interface, Numéro 22, 2025, ISSN 1742-5662
Éditeur: The Royal Society
DOI: 10.1098/RSIF.2024.0454

Plant diversity dynamics over space and time in a warming Arctic

Auteurs: Mariana García Criado, Isla H. Myers-Smith, Anne D. Bjorkman, Sarah C. Elmendorf, Signe Normand, Peter Aastrup, Rien Aerts, Juha M. Alatalo, Lander Baeten, Robert G. Björk, Mats P. Björkman, Noémie Boulanger-Lapointe, Ethan E. Butler, Elisabeth J. Cooper, J. Hans C. Cornelissen, Gergana N. Daskalova, Belen Fadrique, Bruce C. Forbes, Greg H. R. Henry, Robert D. Hollister, Toke Thomas Høye, Ida Bomholt Dyrholm Jacobsen, Annika K. Jägerbrand, Ingibjörg S. Jónsdóttir, Elina Kaarlejärvi, Olga Khitun, Kari Klanderud, Tiina H. M. Kolari, Simone I. Lang, Nicolas Lecomte, Jonathan Lenoir, Petr Macek, Julie Messier, Anders Michelsen, Ulf Molau, Robert Muscarella, Marie-Louise Nielsen, Matteo Petit Bon, Eric Post, Katrine Raundrup, Riikka Rinnan, Christian Rixen, Ingvild Ryde, Josep M. Serra-Diaz, Gabriela Schaepman-Strub, Niels M. Schmidt, Franziska Schrodt, Sofie Sjögersten, Manuel J. Steinbauer, Lærke Stewart, Beate Strandberg, Anne Tolvanen, Craig E. Tweedie, Mark Vellend
Publié dans: Nature, Numéro 642, 2025, ISSN 0028-0836
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/S41586-025-08946-8

Time‐lapse cameras bridge the gap between remote sensing and in situ observations of tundra phenology

Auteurs: Geerte Fälthammar de Jong, Elise Gallois, Joseph S. Boyle, Maude Grenier, Isla H. Myers‐Smith, Anne Bjorkman
Publié dans: Methods in Ecology and Evolution, Numéro 16, 2025, ISSN 2041-210X
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1111/2041-210X.70188

Vegetation pattern formation and community assembly under drying climate trends

Auteurs: Michel A. Ferré, Induja Pavithran, Bidesh K. Bera, Hannes Uecker, Ehud Meron
Publié dans: Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, Numéro 35, 2025, ISSN 1054-1500
Éditeur: AIP Publishing
DOI: 10.1063/5.0241537

Deformations of acid-mediated invasive tumors in a model with Allee effect

Auteurs: Paul Carter, Arjen Doelman, Peter van Heijster, Daniel Levy, Philip Maini, Erin Okey, Paige Yeung
Publié dans: arXiv:2408.16172 [math.AP], 2024, ISSN 2331-8422
Éditeur: Cornell University
DOI: 10.48550/arXiv.2408.16172

Deformations of acid-mediated invasive tumors in a model with Allee effect

Auteurs: Paul Carter, Arjen Doelman, Peter van Heijster, Daniel Levy, Philip Maini, Erin Okey, Paige Yeung
Publié dans: Journal of Mathematical Biology, Numéro 90, 2025, ISSN 0303-6812
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1007/S00285-025-02209-W

Principles for guiding future research on resilience and tipping points

Auteurs: Chuixiang Yi, Max Rietkerk, John M Anderies, Deliang Chen, Vasilis Dakos, Paul D L Ritchie, Juan C Rocha, Manjana Milkoreit, Courtney Quinn
Publié dans: Environmental Research Letters, Numéro 20, 2025, ISSN 1748-9326
Éditeur: IOP Publishing
DOI: 10.1088/1748-9326/ADB7F3

Contrasting thermophilization among forests, grasslands and alpine summits

Auteurs: Kai Yue, Pieter Vangansbeke, Isla H. Myers-Smith, Donald M. Waller, Kris Verheyen, Markus Bernhardt-Römermann, Lander Baeten, Ingmar R. Staude, Anne D. Bjorkman, Radim Hédl, Christopher Andrews, Elena Barni, Thomas Becker, Antoine Becker-Scarpitta, José-Luis Benito-Alonso, Jonathan Bennie, Imre Berki, Volker Blüml, Jörg Brunet, James M. Bullock, Hans Van Calster, Michele Carbognani, Markéta Chudomelová, Déborah Closset-Kopp, Pavel Dan Turtureanu, Gergana N. Daskalova, Guillaume Decocq, Jan Dick, Martin Diekmann, Thomas Dirnböck, Tomasz Durak, Ove Eriksson, Brigitta Erschbamer, Bente Jessen Graae, Thilo Heinken, Martin Hermy, Peter Horchler, Ute Jandt, Bogdan Jaroszewicz, Róbert Kanka, Jozef Kollár, Martin Kopecký, Thomas Kudernatsch, Andrea Lamprecht, Jonathan Lenoir, Martin Macek, Marek Malicki, František Máliš, Ottar Michelsen, Fraser Mitchell, Tobias Naaf, Thomas A. Nagel, Miles Newman, Adrian C. Newton, Lena Nicklas, Ludovica Oddi, Anna Orczewska, Simone Orsenigo, Adrienne Ortmann-Ajkai, Jan den Ouden, Harald Pauli, George Peterken, Petr Petřík, Remigiusz Pielech, Mihai Puşcaş, Christophe Randin, Kamila Reczyńska, Christian Rixen, Fride Høistad Schei, Wolfgang Schmidt, Jan Šebesta, Alina Stachurska-Swakon, Tibor Standovár, Krzysztof Świerkosz, Balázs Teleki, Jean-Paul Theurillat, Tudor-Mihai Ursu, Thomas Vanneste, Mark Vellend, Philippine Vergeer, Ondřej Vild, Luis Villar, Pascal Vittoz, Manuela Winkler, Sonja Wipf, Fuzhong Wu, Shengmin Zhang, Pieter De Frenne
Publié dans: Nature, Numéro 653, 2026, ISSN 0028-0836
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/S41586-025-09622-7

Tundra Vegetation Community Type, Not Microclimate, Controls Asynchrony of Above‐ and Below‐Ground Phenology

Auteurs: Elise C. Gallois, Isla H. Myers‐Smith, Colleen M. Iversen, Verity G. Salmon, Laura L. Turner, Ruby An, Sarah C. Elmendorf, Courtney G. Collins, Madelaine J. R. Anderson, Amanda Young, Lisa Pilkinton, Gesche Blume‐Werry, Maude Grenier, Geerte Fälthammar‐de Jong, Inge H. J. Althuizen, Casper T. Christiansen, Simone I. Lang, Cassandra Elphinstone, Greg H. R. Henry, Nicola Rammell, Michelle C. Mack, Craig See, Christian Rixen, Robert D. Hollister
Publié dans: Global Change Biology, Numéro 31, 2025, ISSN 1354-1013
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1111/GCB.70153

Rethinking Tipping Points in Spatial Ecosystems

Auteurs: Swarnendu Banerjee, Mara Baudena, Paul Carter, Robbin Bastiaansen, Arjen Doelman, Max Rietkerk
Publié dans: The American Naturalist, Numéro 207, 2026, ISSN 0003-0147
Éditeur: University of Chicago Press
DOI: 10.1086/739177

Cool topoclimates promote cold-adapted plant diversity in temperate mountain forests

Auteurs: Jeremy Borderieux, Emiel De Lombaerde, Karen De Pauw, Pieter Sanczuk, Pieter Vangansbeke, Thomas Vanneste, Pieter De Frenne, Jean-Claude Gégout, Josep Serra-Diaz
Publié dans: Peer Community Journal, Numéro 5, 2025, ISSN 2804-3871
Éditeur: Peer Community In
DOI: 10.24072/PCJOURNAL.519

Plant diversity dynamics over space and time in a warming Arctic

Auteurs: Mariana García Criado, Isla H. Myers-Smith, Anne D. Bjorkman, Sarah C. Elmendorf, Signe Normand, Peter Aastrup, Rien Aerts, Juha M. Alatalo, Lander Baeten, Robert G. Björk, Mats P. Björkman, Noémie Boulanger-Lapointe, Ethan E. Butler, Elisabeth J. Cooper, J. Hans C. Cornelissen, Gergana N. Daskalova, Belen Fadrique, Bruce C. Forbes, Greg H. R. Henry, Robert D. Hollister, Toke Thomas Høye, Ida Bomholt Dyrholm Jacobsen, Annika K. Jägerbrand, Ingibjörg S. Jónsdóttir, Elina Kaarlejärvi, Olga Khitun, Kari Klanderud, Tiina H. M. Kolari, Simone I. Lang, Nicolas Lecomte, Jonathan Lenoir, Petr Macek, Julie Messier, Anders Michelsen, Ulf Molau, Robert Muscarella, Marie-Louise Nielsen, Matteo Petit Bon, Eric Post, Katrine Raundrup, Riikka Rinnan, Christian Rixen, Ingvild Ryde, Josep M. Serra-Diaz, Gabriela Schaepman-Strub, Niels M. Schmidt, Franziska Schrodt, Sofie Sjögersten, Manuel J. Steinbauer, Lærke Stewart, Beate Strandberg, Anne Tolvanen, Craig E. Tweedie, Mark Vellend
Publié dans: Nature, 2025, ISSN 0028-0836
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/S41586-025-08946-8

Traveling vegetation-herbivore waves can sustain ecosystems threatened by droughts and population growth

Auteurs: Joydeep Singha, Hannes Uecker, Ehud Meron
Publié dans: arXiv:2410.04305 [q-bio.PE], 2024, ISSN 2331-8422
Éditeur: Cornell University
DOI: 10.48550/arXiv.2410.04305

Ambiguity of early warning signals for climate tipping points

Auteurs: Max Rietkerk, Vanessa Skiba, Els Weinans, Raphaël Hébert, Thomas Laepple
Publié dans: Nature Climate Change, Numéro 15, 2025, ISSN 1758-678X
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/S41558-025-02328-8

Travelling pulses on three spatial scales in a Klausmeier-type vegetation-autotoxicity model

Auteurs: Paul Carter, Arjen Doelman, Annalisa Iuorio, Frits Veerman
Publié dans: Nonlinearity, Numéro 37, 2024, ISSN 0951-7715
Éditeur: IOP Publishing
DOI: 10.1088/1361-6544/ad6112

A review of dynamics in spatial savanna models

Auteurs: Xenia Sterl, Els Weinans, Anna van der Kaaden, Arjen Doelman, Max Rietkerk
Publié dans: Ecological Modelling, Numéro 517, 2026, ISSN 0304-3800
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.ECOLMODEL.2026.111621

The evasion of tipping: Pattern formation near a Turing-fold bifurcation

Auteurs: Dock Staal, Arjen Doelman
Publié dans: Physica D: Nonlinear Phenomena, Numéro 486, 2026, ISSN 0167-2789
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.PHYSD.2025.135019

Phenotypic plasticity: A missing element in the theory of vegetation pattern formation

Auteurs: Jamie J. R. Bennett, Bidesh K. Bera, Michel Ferré, Hezi Yizhaq, Stephan Getzin, Ehud Meron
Publié dans: Proceedings of the National Academy of Sciences, Numéro 120, 2023, ISSN 0027-8424
Éditeur: Proceedings of the National Academy of Sciences
DOI: 10.1073/PNAS.2311528120

Borealisation of Plant Communities in the Arctic Is Driven by Boreal‐Tundra Species

Auteurs: Mariana García Criado, Isabel C. Barrio, James D. M. Speed, Anne D. Bjorkman, Sarah C. Elmendorf, Isla H. Myers‐Smith, Rien Aerts, Juha M. Alatalo, Katlyn R. Betway‐May, Robert G. Björk, Mats P. Björkman, Daan Blok, Elisabeth J. Cooper, J. Hans C. Cornelissen, William A. Gould, Ragnhild Gya, Greg H. R. Henry, Luise Hermanutz, Robert D. Hollister, Annika K. Jägerbrand, Ingibjörg S. Jónsdóttir, Elina Kaarlejärvi, Olga Khitun, Simone I. Lang, Petr Macek, Jeremy L. May, Anders Michelsen, Signe Normand, Siri L. Olsen, Eric Post, Riikka Rinnan, Niels Martin Schmidt, Sofie Sjogersten, Anne Tolvanen, Joachim P. Töpper, Andrew Trant, Vigdis Vandvik, Tage Vowles
Publié dans: Ecology Letters, Numéro 28, 2025, ISSN 1461-023X
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1111/ELE.70209

Spatial and temporal scale–dependent feedbacks govern dynamics of biocrusts in drylands

Auteurs: Jingyao Sun, Kailiang Yu, Max Rietkerk, Ning Chen, Hongxia Zhang, Guang Song, Xinrong Li
Publié dans: Proceedings of the National Academy of Sciences, Numéro 122, 2025, ISSN 0027-8424
Éditeur: Proceedings of the National Academy of Sciences
DOI: 10.1073/PNAS.2424836122

Traveling vegetation–herbivore waves may sustain ecosystems threatened by droughts and population growth

Auteurs: Joydeep Singha, Hannes Uecker, Ehud Meron
Publié dans: Physica D: Nonlinear Phenomena, Numéro 483, 2026, ISSN 0167-2789
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.PHYSD.2025.134914

Other (1)

Plant community borealization in the Arctic is driven by boreal-tundra boundary species

Auteurs: Mariana García Criado, Isabel Barrio, James Speed, Isla Myers-Smith, Anne Bjorkman, Rien Aerts, Juha Alatalo, Katlyn Betway-May, Robert Björk, Mats Björkman, Daan Blok, Elisabeth Cooper, J. Hans Cornelissen, Sarah Elmendorf, William Gould, Ragnhild Gya, Greg Henry, Luise Hermanutz, Robert Hollister, Annika Jägerbrand, Ingibjörg Svala Jónsdóttir, Elina Kaarlejärvi, Olga Khitun, Simone Lang, Petr Macek, Jeremy May, Anders Michelsen, Signe Normand, Siri Olsen, Eric Post, Riikka Rinnan, Niels Schmidt, Sofie Sjögersten, Anne Tolvanen, Joachim Töpper, Andrew Trant, Vigdis Vandvik, Tage Vowles
Publié dans: 2025
Éditeur: California Digital Library (CDL)
DOI: 10.32942/X2534Q