J 2024

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

PŘIBYLOVÁ, Lenka, Deeptajyoti SEN a Veronika ECLEROVÁ

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

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10100 1.1 Mathematics

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 4.000 v roce 2022

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

001081614500001

Klíčová slova anglicky

Seasonality; Allee effect; Arnold tongue; Synchronization; Bifurcations; Chaos

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 27. 10. 2023 08:50, Mgr. Marie Šípková, DiS.

Anotace

V originále

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)