Весна 2012 була найбільш ранньою зафіксованою в США після 1900. У багатьох штатах ознаки весни прийшли майже на три-чотири тижні раніше, ніж очікувалося. Нераціональне тепло спонукало до незвичного раннього цвітіння, особливо на плодоносних деревах у північно-східних та великих озерах. Спостерігачі в штаті Массачусетс і Вісконсін повідомили, що цвітіння прийшло раніше, ніж це було з моменту, коли Генрі Девід Торо взяв до відома, коли рослини почали цвісти біля ставу Уолдена в 1850s або з тих пір, як Альдо Леопольд спостерігав часи цвітіння в «Шаці» в окрузі Саук у 1930 і '40.

Потім, у тому, що стало визнано характеристикою зміни клімату - незвичною мінливістю, - винятково ранні теплі температури різко супроводжувалися жорстким замерзанням.

«Ми думали, що 2010 дивний. Але 2012 був справді дивний », - каже Джейк Вельцін, виконавчий директор Національної фенологічної мережі США.

Незвично раннє потепління, відоме як «помилкова весна», стає все більш поширеним у міру зміни клімату. Її вплив також викликає все більшу стурбованість. Бо коли теплі температури пробуджують спокійні рослини та тварин передчасно, вони можуть відкинути терміни сезонних подій, що мають вирішальне значення для всієї екологічної продовольчої мережі. Результати можуть завдати руйнівної шкоди як диким, так і культурним видам. Хибні весняні події спричинили величезні збитки в американських фруктових культурах, пошкодили великі пороси лісу та знищили чутливі популяції каліфорнійських метеликів.

Виразна тенденція до ранньої весни

Природознавці та вчені, фермери та садівники давно взяли до відома, коли рослини розпускаються та розпускаються щороку - частина дослідження сезонних подій, відомих як фенологія. Вчені та більш випадкові спостерігачі на задньому дворі відзначили постійний перехід до більш ранніх джерел по Північній Америці протягом останніх 50 до 100 років. У той же час, все більша кількість наукових досліджень задокументувала швидке поява бутонів, квітучих та зимуючих тварин.

Починаючи з ранніх 1900, приблизно дві третини досліджуваних видів перемістилися до раннього весняного цвітіння, розмноження чи міграції. Це справедливо для кожної основної групи досліджуваних видів, включаючи земноводних, птахів, риб, безхребетних та ссавців, а також дерев, нетканих рослин, коралів та планктону. Ці зміни спостерігаються на кожному великому континенті та океані, за словами Каміл Пармезан, професора Техаського університету в Остіні, дослідження якого зосереджено на біологічних наслідках зміни клімату.

Ранні бутони і цвітіння, вбиті сильним морозом, можуть означати неспроможність до цвітіння та плодів протягом решти цього року. Національна мережа фенології США, яка збирає дані про листя та цвітіння разом із інформацією про те, коли види мігрують та розмножуються з усіх країн США. , допомогло підтвердити, що настання весни і швидкі зміни між теплими і холодними температурами є частиною поточних тенденцій. Поки мережа була офіційно створена в середині 2000, спостереження, зафіксовані її науковцями та добровольцями, відносяться до 1950.

Деякі з найдовших записів, в яких хронічний ріст листя жимолості та бузку в нижніх станах 48, демонструють помітний зсув у бік більш ранніх дат з часу 1980. Як і температури, зафіксовані в рамках досліджень кліматичних змін, терміни випуску показують велику мінливість з року в рік, але тенденція є чіткою - раніше теплі температури та раніше перші бутони та цвітіння.

Хоча випадкові помилкові джерела не є новими, нове в останні роки - це поєднання все більш теплих пружин та екстремальних температурних перепадів, загалом коротших періодів протягом осені та зими нижчих замерзаючих температур та змінених моделей опадів, пов'язаних із глобальними змінами клімату.

Наприклад, теплі заклинки осені та зими як у 2010, так і у 2012 були довші, ніж у інших. Це явище збільшує ймовірність того, що рослини передчасно вийдуть зі стану спокою, утворюючи молоді листя, бутони та цвітіння. Коли за незвично низьких температур і подальшого зростання рослин супроводжуються температури замерзання, ранні бутони і цвітіння, вбиті сильним морозом, можуть означати неспроможність до цвітіння та плодів на інший рік. І, крім гострих впливів на тендітні частини рослин, раннє потепління також може спричинити проблеми через обрізання зимового періоду охолодження багатьох насіння рослин, необхідних для правильного проростання, рослини потребують бутонізації та цвітінні, а зимуючі тварини повинні завершити щорічні цикли в добре здоров'я.

Є вплив пульсацій на екосистеми

Перспектива заморожування після врожаю, цвітіння або плодів урожаю представляє очевидні проблеми для аграріїв. Наприклад, фальшива весна 2007 особливо сильно вразила сільськогосподарські культури та листяні дерева в регіонах Середнього Заходу та Південно-Східної та Середньої Атлантики США, що завдало шкоди врожаю - особливо фруктовим деревам та ягодам - ​​що викликало запит на декларацію про катастрофи в Північній Кароліні . У 2012 збитки в посівах фруктових дерев у Мічигані через фальшивий цикл весняного цвітіння та заморозки оцінювали у півмільярда доларів.

Час розвитку листя та квітів впливає на всю екосистему, оскільки ці зміни сприяють надходженню соку, нектару та поживних речовин у рослини, а отже, впливають на доступність притулку та живлення для інших організмів.

Хибна весна може завдати шкоди не тільки рослинам, які висаджують ранні паростки, листя або цвітіння, але й іншим видам і цілим екосистемам. Час розвитку листя та квітів впливає на всю екосистему, оскільки ці зміни сприяють надходженню соку, нектару та поживних речовин у рослини, а отже, впливають на доступність притулку та живлення для інших організмів. Це може мати глибокі наслідки, особливо, коли види виходять зі сплячки або під час міграції.

Повідомлялося про десинхронізацію сезонних подій у всьому світі - від американського Південного Сходу до Нової Англії та Скелястих гір до Тибетського плато та по всій Європі. Скелясті гірські бабаки з'явилися, щоб знайти рослини, на які вони покладаються, для їжі, закопаної під ще не повністю розтопленим снігом. Метелики в Каліфорнії в Сьєрра-Неваді вирвалися з коконів у тому, що здавалося весняним теплом, тільки щоб його померти морозом, який пішов за ним.

Серія помилкових весняних подій сприяла знищенню популяції метеликів шашки Едіт у Сьєрра-Неваді в 1980s та 1990, оскільки високі температури десинхронізували час появи метеликів та розквіт рослин, на які вони покладаються на їжу, тепло і нестача вологи змусила рослини пересихати, коли гусеницям потрібно харчуватися ними.

Ще одним тривожним ефектом помилкової весни є шкода, яку вона може завдати рослинного і деревного покриву. Якщо помилкова заморозка весни значно зменшує успіх літнього покриву дерев на широких ділянках ландшафту, як це було на південному сході США в 2007, це також може зменшити кількість вуглецю та інших поживних речовин, які дерева можуть обробляти. Це може призвести до погіршення здоров’я ґрунту, а також поставити під загрозу здоров’я комах та інших організмів, які покладаються на велосипедні рослини.

Ентоні Барноскі, Каліфорнійський університет, професор Берклі з інтегративної біології та автор Тепловий удар: Природа в епоху глобального потепління - Книга 2009, яка вивчає вплив кліматичних змін на різні види в дикій природі - говорить, намагаючись зрозуміти наслідки глобального потепління, включаючи пов'язані з явищем помилкового весни, важливо врахувати, як взаємодіють різні види уражених видів. "Є всілякі складності, які нам потрібно розглянути детальніше", - говорить він.

Спроба налаштувати більш ранні пружини

"Основна реакція виду на зміну клімату полягає в тому, щоб переміщатися по ландшафту і намагатися відновити їх кліматичний простір", - пояснює Барноскі. Іншими словами: вони намагаються знайти умови, що повторюють умови тих місць, де вони процвітали раніше. Дійсно, Техаський університет в Пармезані Остіна повідомив у 2013, що підсумок численних дослідницьких досліджень, проведених у всьому світі за останні 10 роки, показує, що з початку 1900 приблизно половина всіх досліджуваних видів змістила свої ареали ближче до полюсів - між приблизно 30 і 995 миль у напрямку полюсу - або вгору по висоті, приблизно на стоп від 1,300, шукаючи більш низьких температур.

З точки зору виробництва продуктів харчування, фермери у всьому світі намагаються пристосуватися до зростаючої ймовірності виникнення помилкових джерел шляхом посадки способами, що дозволяють приймати як раннє потепління, так і температурні та вологові крайності, - каже Шарон Музлі Гурджі, докторська колегія з енергетики та навколишнього середовища в Стенфордському університеті . Сорти пшениці розводять для термостійкості та інших змінних змін клімату, щоб вони могли переносити потепління температури в тропічних регіонах Азії, Африки та Південної Америки, а також проблеми як потепління, так і надзвичайної мінливості в Північній півкулі. «Фермери пристосовуються, - каже Пармезан.

Тим часом дикі види рухаються в пошуках умов, придатних для їхнього життєвого циклу за все більш непередбачуваних обставин. Але коли успіх на певному життєвому етапі залежить від стабільного переходу від умов одного сезону до іншого - прогресування фальшивої весни порушує - саме тоді багато видів починають стикатися з труднощами. "Питання фенології може бути справді великою проблемою", - говорить Барноскі.

Консенсус науковців, що вивчають зміни клімату, полягає в тому, що перебої в тому, що вважається нормальною схемою сезонної температури та опадів, що рухаються накопиченням парникових газів, є ще деякий час.

За словами Пармезана, у нас "ще немає жодних доказів будь-яких еволюційних змін такого роду, які б припускали, що види адаптуються" до екстремальних температурних перепадів, незважаючи на те, що деякі види вже можуть бути в змозі боротися з такими крайнощами. Деякі види реагують на ці зміни або приймають їх на себе, пояснює вона, але це не обов'язково означає еволюційну адаптацію. Вельцин в Національній фенологічній мережі США використовує термін "коригування".

Консенсус науковців, що вивчають зміни клімату, полягає в тому, що перебої в тому, що вважається нормальною схемою сезонної температури та опадів, що рухаються накопиченням парникових газів, є ще деякий час. Навіть якби відбулося швидке зменшення таких викидів у всьому світі, те, що зараз знаходиться в атмосфері, продовжувало б впливати на глобальні кліматичні ситуації протягом наступних років. Враховуючи цю реальність, ранні та помилкові джерела також можуть стати все більш звичними явищами. Отже, наступні кроки вчених - дізнатися не тільки більше про те, як види реагують на ці події, а й як їх передбачити.

Хоча прогнозування фальшивих джерел не може допомогти диким видам так само, як сільське господарство - або вирішити першопричини проблеми - це може вказати шлях до збереження зусиль, які могли б допомогти захистити деякі вразливі види. Як зазначив Пармезан про адаптаційні стратегії фермерів, "це може бути дуже важливим для досягнення цього права".

Ця стаття спочатку з'явилася на Ensia

Про автора

Елізабет Гроссман - незалежна журналістка та письменниця, що спеціалізується на питаннях екології та науки. Вона є автором Гониться за молекулами, високотехнологічним сміттям, вододілом та інші книги. Її роботи також з’явились у різноманітних публікаціях, у тому числі Науковий американець, Yale e360, Вашингтон Пост, TheAtlantic.com, Салон, Нація, та Мати Джонс. Уродженець міста Нью-Йорк, вона має ступінь бакалавра літератури з Єльського університету. Зараз вона живе хвилиною ходьби від річки Вілламет в Портленді, штат Орегон. Коли вона не стоїть за своїм письмовим столом, вона вивчає походи, кемпінг, веслування, ескізи та спостереження за птахами.

Рекомендована книга:

Переслідування молекул: отруйні продукти, здоров'я людини та обіцянка зеленої хімії
Елізабет Гроссман.

Елізабет Гроссман, відома журналістка, яка привернула національну увагу до забруднювачів, захованих у комп’ютерах та іншій високотехнологічній електроніці, тепер вирішує небезпеки звичайних споживчих товарів. І все ж важко уявити життя без істоти, яка надає сучасні матеріали, - і автор стверджує, що цього не потрібно. Наукова революція представляє продукти, які є «доброякісними за дизайном», розвиваючи виробничі процеси, які враховують вплив на здоров'я на кожному етапі, і створюють нові сполуки, що імітують, а не руйнують природні системи. Через інтерв’ю з провідними дослідниками Елізабет Гроссман дає нам перший погляд на цю радикальну трансформацію. Зелена хімія лише розпочинається, але вона дає надію, що ми дійсно зможемо створити продукти, які приносять користь здоров’ю, навколишньому середовищу та промисловості.

Клацніть тут, щоб отримати більше інформації та / або замовити цю книгу на Amazon.