Destabilization of a seasonal synchronization in a population model with a seasonally varying Allee effect

PŘIBYLOVÁ, Lenka, Deeptajyoti SEN a Veronika ECLEROVÁ. Destabilization of a seasonal synchronization in a population model with a seasonally varying Allee effect. Applied Mathematics and Computation. Elsevier, 2024, roč. 462, February 2024, s. 1-15. ISSN 0096-3003. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1016/j.amc.2023.128331.

Základní údaje

• Originální název: Destabilization of a seasonal synchronization in a population model with a seasonally varying Allee effect
• Autoři: PŘIBYLOVÁ, Lenka (203 Česká republika, garant, domácí), Deeptajyoti SEN (356 Indie, domácí) a Veronika ECLEROVÁ (203 Česká republika, domácí).
• Vydání: Applied Mathematics and Computation, Elsevier, 2024, 0096-3003.

Další údaje

• Originální jazyk: angličtina
• Typ výsledku: Článek v odborném periodiku
• Obor: 10100 1.1 Mathematics
• Stát vydavatele: Spojené státy
• Utajení: není předmětem státního či obchodního tajemství
• WWW: URL
• Impakt faktor: Impact factor: 4.000 v roce 2022
• Organizační jednotka: Přírodovědecká fakulta
• Doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.amc.2023.128331
• UT WoS: 001081614500001
• Klíčová slova anglicky: Seasonality; Allee effect; Arnold tongue; Synchronization; Bifurcations; Chaos
• Štítky: rivok
• Příznaky: Mezinárodní význam, Recenzováno

Anotace

Climate change causing large seasonal fluctuations is likely to lead to an increase in the average threshold of the Allee effect as well as an increase in its seasonal variability. In this paper, we show that a seasonally synchronized predator-prey system can be strongly destabilized by these changes in the threshold of the Allee effect. The typical result first leads to two-year and multiyear cycles by the principle of period doubling on a folded Möbius strip, up to the emergence of a chaotic and hyper-chaotic attractor living close to the trivial equilibrium corresponding to the extinction of populations. Moreover, this instability of the ecosystem can be hidden for a long time and the transition to its basin of attraction can occur by external perturbation in a random and irreversible manner. We also reveal a double folding of the 1:1 synchronized cycle manifold inside the corresponding Arnold tongue and hysteresis similar to well-known Duffing oscillator.

Návaznosti

• MUNI/A/1132/2022, interní kód MU: Název: Matematické a statistické modelování 7

Investor: Masarykova univerzita, Matematické a statistické modelování 7

• MUNI/A/1342/2021, interní kód MU: Název: Matematické a statistické modelování 6 (Akronym: MaStaMo6)

Investor: Masarykova univerzita, Matematické a statistické modelování 6

• 101063853, interní kód MU: Název: Models with cross-interactions between partial dynamical processes aiming to understand significant or abrupt dynamic changes. (Akronym: CrossInteractions)

Investor: Evropská unie, Models with cross-interactions between partial dynamical processes aiming to understand significant or abrupt dynamic changes., Marie Skłodowska-Curie Postdoctoral Fellowships (MSCA PF)