Fenologia de primăvară și schimbările climatice globale

Odată cu sosirea primăverii, observăm schimbarea anotimpurilor de vreme, dar și de o serie de evenimente naturale. În funcție de locul în care locuiți, crocii pot trage prin zăpadă, ucigașul se poate întoarce sau cireșii pot înflori. Există o succesiune ordonată de evenimente care par să se întâmple, cu diferite flori de primăvară care apar în ordine, muguri de arțar roșu izbucnind în frunze noi sau liliacul vechi de hambare parfumând aerul. Acest ciclu sezonier al fenomenelor naturale se numește fenologie. Schimbările climatice globale par să interfereze cu fenologia multor specii, în centrul interacțiunilor speciilor.

Ce este Fenologia?

În regiuni temperate, precum jumătatea nordică a Statelor Unite, există o activitate relativ redusă în timpul iernii. Majoritatea plantelor sunt latente, la fel și insectele se hrănesc cu ele. La rândul lor, animalele care se bazează pe aceste insecte, cum ar fi liliecii și păsările, hibernează sau petrec lunile friguroase în locații mai sudice. Ectoterme precum reptilele și amfibienii, care își iau căldura corpului din mediul lor, au și faze active legate de anotimpuri. Această lungă perioadă de iarnă constrânge toate activitățile de creștere, reproducere și dispersare pe care plantele și animalele le fac într-o fereastră scurtă favorabilă. Asta face primăvara atât de vibrantă, odată cu înflorirea plantelor și crearea de noi creșteri, insecte apărute și înmulțite, precum și păsări care zboară înapoi pentru a profita de această sumă de scurtă durată. Setările pentru fiecare dintre aceste activități adaugă atât de mulți markeri fenologici.

Ce declanșează evenimentele fenologice?

Diferite organisme răspund la diferite indicii pentru a iniția activități sezoniere. Multe plante vor începe să crească din nou frunzele după o perioadă determinată de inactivitate, ceea ce dictează aproximativ fereastra de frunze. Cue care determină mai precis când pauzele mugurii pot fi temperatura solului, temperatura aerului sau disponibilitatea apei. În mod similar, indicii de temperatură pot promova începutul activității insectelor. Durata zilei în sine poate fi declanșatorul operativ al unor evenimente sezoniere. Abia când există un număr suficient de ore de zi, hormonii reproductivi vor fi produși în multe specii de păsări.

De ce sunt preocupați oamenii de știință cu fenologia?

Cea mai solicitantă energie din viața majorității animalelor este momentul în care acestea se reproduc. Din acest motiv, este în avantajul lor să coincidă cu reproducerea (și pentru mulți, creșterea tinerilor) într-o perioadă în care hrana este cea mai abundentă. Caterpillars ar trebui să ecloze la fel ca tinerele frunze fragede de stejar, înainte de a se întări și de a deveni mai puțin hrănitoare. Păsările cântătoare care cresc, trebuie să pună în timp eclozarea copiilor lor în timpul acelui vârf în activitatea omizilor, astfel încât să poată profita de această sursă bogată de proteine ​​pentru a-și hrăni urmașii. Multe specii au evoluat pentru a exploata vârfurile din disponibilitatea resurselor, astfel că toate aceste evenimente fenologice aparent independente sunt într-adevăr parte dintr-o rețea complexă de interacțiuni precise. Întreruperile evenimentelor sezoniere pot avea efecte profunde asupra ecosistemelor.

Cum afectează schimbările climatice asupra fenologiei?

Grupul interguvernamental privind schimbările climatice, într-un raport din 2007, a estimat că primăvara a ajuns mai devreme cu 2,3 ​​până la 5,2 zile pe deceniu în ultimii 30 de ani. Printre sute de schimbări observate, părăsirea copacilor de ginkgo în Japonia, înflorirea liliacului și sosirea războinicilor s-au schimbat toate mai devreme în anul. Problema este că nu toate aceste schimburi se întâmplă cu același ritm, dacă nu. De exemplu:

• Moliile de iarnă au fost cronometrate să ecloze tocmai atunci când frunzele tinere de stejar izbucnesc din mugurii lor. Odată cu schimbările climatice, ambele s-au întâmplat mai devreme în cursul anului, dar în mod semnificativ mai mult pentru eclozarea de molie de iarnă. Tinerele omizi emergente apoi mor de foame și mor.
• Unii păsări cântec migratori din America de Nord și-au avansat datele privind sosirea. Cu toate acestea, cel puțin una dintre speciile principale de arbori pe care le hrănesc și-a schimbat frunzele chiar mai devreme. Păsările ar putea să lipsească apoi de vârful în disponibilitatea insectelor care se găsesc pe acești copaci și să ofere energia și proteina necesară păsărilor la începutul sezonului de cuibărire.

Aceste tipuri de aliniere greșită a evenimentelor importante din natură sunt numite nepotriviri fenologice. În prezent, există multe cercetări pentru a recunoaște locul în care s-ar putea produce aceste nepotriviri.