الربيع الفينولوجيا وتغير المناخ

مع وصول الربيع ، نلاحظ تغير الفصول بسبب الطقس ، ولكن أيضًا من خلال مجموعة من الأحداث الطبيعية. اعتمادًا على المكان الذي تعيش فيه ، قد تبرز الزعفران من خلال الثلج ، وقد يعود القاتل ، أو قد تتفتح أشجار الكرز. هناك تسلسل منظم للأحداث التي يبدو أنها تحدث ، مع ظهور زهور الربيع المختلفة بالترتيب ، وبراعم القيقب الحمراء التي تنفجر في أوراق جديدة ، أو أرجواني قديم من الحظيرة التي تفوح في الهواء. تسمى هذه الدورة الموسمية للظواهر الطبيعية علم الفينولوجيا. التغيرات المناخية العالمية يبدو أنه يتداخل مع علم الفينولوجيا للعديد من الأنواع ، في صميم تفاعلات الأنواع.

في المناطق المعتدلة مثل النصف الشمالي من الولايات المتحدة ، هناك نشاط بيولوجي قليل نسبيًا في الشتاء. معظم النباتات خاملة ، وكذلك الحشرات التي تتغذى عليها. في المقابل ، الحيوانات التي تعتمد على هذه الحشرات مثل الخفافيش والطيور في حالة السبات أو تمضي الأشهر الباردة في أماكن أكثر جنوبيًا. ectotherms مثل الزواحف والبرمائيات ، التي تأخذ دفء أجسامها من بيئتها ، لديها أيضًا مراحل نشطة مرتبطة بالمواسم. تقيد فترة الشتاء الطويلة كل أنشطة النمو والتكاثر والتشتيت التي تقوم بها النباتات والحيوانات في نافذة مواتية قصيرة. هذا ما يجعل الربيع نابضًا بالحياة ، حيث تزدهر النباتات وتضع نموًا جديدًا ، والحشرات الناشئة والتكاثر ، والطيور التي تعود إلى الوراء للاستفادة من هذه المكافأة القصيرة العمر. تضيف عناصر كل من هذه الأنشطة إلى العديد من العلامات الفينولوجية.

تستجيب الكائنات الحية المختلفة للإشارات المختلفة لبدء الأنشطة الموسمية. ستبدأ العديد من النباتات في زراعة الأوراق مرة أخرى بعد فترة محددة من السكون ، وهو ما يملي تقريبًا نافذة الأوراق. جرب أن تحدد بدقة أكبر متى يمكن أن تنكسر البراعم درجة حرارة التربة أو درجة حرارة الهواء أو توفر المياه. وبالمثل ، فإن إشارات درجات الحرارة يمكن أن تعزز بداية نشاط الحشرات. يمكن أن يكون طول اليوم نفسه هو العامل المنطقي لبعض الأحداث الموسمية. فقط عندما يكون هناك عدد كاف من ساعات النهار يتم إنتاج الهرمونات التناسلية في العديد من أنواع الطيور.

أكثر فترة تتطلب طاقة في حياة معظم الحيوانات هي عندما تتكاثر. لهذا السبب ، من مصلحتهم تزامن التكاثر (وبالنسبة للكثيرين ، تربية الشباب) خلال الفترة التي يكون فيها الطعام أكثر وفرة. يجب أن تفقس اليرقات تمامًا مثلما تظهر أوراق شابة من خشب البلوط ، قبل أن تتماسك وتصبح أقل تغذية. تحتاج تربية الطيور المغردة إلى توقيت فقس صغارها خلال تلك الذروة في نشاط اليرقة ، حتى يتمكنوا من الاستفادة من هذا المصدر الغني بالبروتين لإطعام ذريتهم. تطورت العديد من الأنواع لاستغلال القمم في توافر الموارد ، لذا فإن كل هذه الأحداث الفينولوجية التي تبدو مستقلة هي بالفعل جزء من شبكة معقدة من التفاعلات الدقيقة. يمكن أن يكون للاضطرابات في الأحداث الموسمية آثار عميقة على النظم البيئية.

ال الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخفي تقرير عام 2007 ، قدر أن الربيع وصل في وقت سابق بمقدار 2.3 إلى 5.2 يومًا لكل عقد في الثلاثين عامًا السابقة. من بين مئات التغييرات المرصودة ، تحولت شجرات الجنكة في اليابان ، وإزهار الليلك ، ووصول الطيور المغردة إلى تحول في وقت سابق من العام. المشكلة هي أنه ليست كل هذه التحولات تحدث بنفس المعدل ، على كل حال. فمثلا:

• تم ضبط العث الشتوي على الفقس عندما تنفجر أوراق البلوط الصغيرة من براعمها. مع تغير المناخ ، حدث كلاهما في وقت سابق من العام ، ولكن أكثر من ذلك بكثير بالنسبة لفقس الشتاء. اليرقات الناشئة الناشئة تجوع وتموت.
• طوّرت بعض الطيور المغردة المهاجرة في أمريكا الشمالية بيانات وصولها. ومع ذلك ، فإن نوعًا واحدًا على الأقل من أنواع الأشجار الرئيسية التي يبحثون عنها قد غيّر أوراقها حتى قبل ذلك. قد تفتقد الطيور بعد ذلك ذروة توافر الحشرات الموجودة على هذه الأشجار وتوفر الطاقة والبروتين الذي تحتاجه الطيور في بداية موسم تعشيشها.

تسمى هذه الأنواع من عدم التوافق بين الأحداث المهمة في الطبيعة عدم التطابق الفينولوجي. هناك الكثير من الأبحاث الجارية حاليًا للتعرف على مكان حدوث حالات عدم التطابق هذه.