為什麼你不應該希望早春

2012的春天是自1900以來最早記錄在美國的春天。 在許多州,春天的跡像比預期提前了近三到四周。 不合時宜的溫暖促使異常早期開花,特別是在東北和大湖地區的果樹上。 馬薩諸塞州和威斯康星州的觀察人員報告說,開花時間早於亨利大衛梭羅注意到1850s中Walden Pond附近的植物開花或者自從Aldo Leopold觀察到1930s中索克縣“The Shack”的開花時間以及“40s。

然後,在已經被認為是氣候變化的特徵 - 不尋常的變化 - 特別早期的溫暖的溫度突然被硬凍結。

“我們認為2010很奇怪。 但是2012真的很奇怪,“美國國家物候網絡執行主任Jake Weltzin說。

隨著氣候的變化,異常的早期變暖,被稱為“假春”,正變得越來越普遍。 它的影響也引起了越來越多的關注。 因為當溫暖的溫度過早地喚醒休眠的植物和動物時,它們可以將季節性事件的時間推向對整個生態食物網而言至關重要。 結果可能對野生和栽培物種造成破壞性傷害。 虛假的春季事件造成美國水果作物遭受巨大損失,大片森林遭受破壞,加利福尼亞州的蝴蝶種群大量減少。

早春的獨特趨勢

自然主義者和科學家,農民和園丁長期以來都注意到植物何時每年都會脫落和萌芽 - 這是季節性事件研究的一部分。 物候。 科學家和更多休閒的後院觀察家都注意到,在過去的50到100年代,北美地區的早期泉水正在逐步轉移。 與此同時,越來越多的科學研究記錄了芽,花和冬眠動物的出現。


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自早期的1900s以來,大約三分之二的研究物種已經轉向早春開花,繁殖或遷徙。 對於研究的每一個主要物種群體都是如此,包括兩棲動物,鳥類,魚類,無脊椎動物和哺乳動物以及樹木,非木本植物,珊瑚和浮游生物。 德克薩斯大學奧斯汀分校的教授卡米爾帕爾馬森認為,這些變化已在每個主要大陸和海洋上觀察到,他們的研究重點是氣候變化對生物的影響。

由於堅硬霜凍而死亡的早期芽和花朵可能意味著在那一年的剩餘時間裡沒有開花和結果。美國國家物候網絡收集了葉子和數據,以及有關何時物種從美國各地遷移和繁殖的信息。 ,有助於確認春季的開始和溫暖和寒冷溫度之間的急劇變化是持續趨勢的一部分。 雖然該網絡是在2000中期正式建立的,但其貢獻科學家和志願者記錄的觀測結果可追溯到1950。

一些最長的記錄,記錄了48下部的金銀花和丁香的第一片葉子生長,顯示出自1980s以來向早期日期的明顯轉變。 與氣候變化研究中記錄的溫度一樣,葉片日期顯示每年都有很大的變化,但趨勢是明顯的 - 較早的溫度和較早的第一芽和花朵。

雖然偶爾的假彈簧並不是新的,但近年來的新變化是溫度越來越高的溫度和極端溫度波動的結合,整個秋季和冬季低於冰點溫度的整體時間越短,以及與全球氣候變化相關的降水模式變化。

例如,2010和2012中的秋冬溫暖法術比其他法術更長。 這種現象增加了植物過早出現休眠的可能性,產生幼葉,芽和花。 當異常溫和的溫度和隨後的植物生長之後是冰凍溫度時,由於堅硬的霜凍而導致的早芽和花朵可能意味著在那一年的剩餘時間內未能開花和結果。 並且,除了對脆弱的植物部分的急性影響之外,早期變暖還可能通過截斷冬季降溫期間許多植物種子需要適當發芽,植物需要萌芽和開花,以及冬眠動物需要完成其年度週期來引起問題。身體健康。

對生態系統產生了連鎖反應

作物播種,開花或結果後凍結的前景給農民帶來了明顯的問題。 例如,2007假彈簧擊中美國中西部地區的農作物和落葉樹到東南部和大西洋中部地區特別嚴重,造成作物受損 - 尤其是果樹和漿果 - 這促使北卡羅來納州要求發布災難聲明。 在2012,由於假春季開花和凍結週期,密歇根州果樹作物的損失估計為5億美元。

葉子和花朵發育的時間具有影響整個生態系統的效果,因為這些變化促使植物內的樹液,花蜜和營養物質流動,從而影響其他生物的棲息和維持。

假泉不僅會傷害早期萌芽,葉子或花朵的植物,還會危害其他物種和整個生態系統。 葉子和花朵發育的時間具有影響整個生態系統的效果,因為這些變化促使植物內的樹液,花蜜和營養物質流動,從而影響其他生物的棲息和維持。 這會產生深遠的影響,特別是當物種從冬眠或遷移過程中出現時。

世界各地報導了季節性事件的不同步,從美國東南部到新英格蘭,落基山脈到青藏高原和整個歐洲。 落基山土撥鼠已經出現,尋找他們所依賴的植物,這些植物被埋在尚未完全融化的雪之下。 加利福尼亞州內華達山脈的蝴蝶已經從它們的繭中蠕動出來,看起來像春天的溫暖,只是被隨後的凍結所摧毀。

由於高溫使蝴蝶出現的時間與他們賴以生存的食物和熱量和植物的開花失去同步,一系列虛假的春季事件導致了伊迪絲的Checkerspot蝴蝶在1980s和1990s的內華達州的逐漸滅絕。當毛蟲需要以它們為食時,缺乏水分會導致植物乾涸。

假彈簧的另一個令人不安的影響是它可能對植物和樹木覆蓋造成的破壞。 如果錯誤的春季凍結大大降低了樹木夏季葉片覆蓋在大片土地上的成功,就像在2007的美國東南部那樣,它還可以減少樹木可以處理的碳和其他營養物的數量。 這可能導致土壤健康受損,並且還會危害依賴植物養分循環的昆蟲和其他生物的健康。

Anthony Barnosky,加州大學伯克利分校綜合生物學教授,著有 中暑:全球變暖時代的自然 - 一本2009書,研究氣候變化對野外各種物種的影響 - 說當試圖了解全球變暖的影響,包括那些與假泉現像有關的影響時,重要的是要考慮不同受影響物種的相互作用。 “我們需要更詳細地研究各種複雜性,”他說。

試圖調整早期彈簧

“物種對氣候變化的主要反應是圍繞景觀移動並試圖恢復其氣候空間,”巴諾斯基解釋說。 換句話說:他們試圖找到復制他們之前茁壯成長的地方的條件。 實際上,德克薩斯大學奧斯汀分校的Parmesan在2013報導,在過去的10年中,世界各地進行的大量研究的總結表明,自早期的1900s以來,所研究的物種中大約有一半已經將它們的範圍移近了兩極 - 兩者之間關於30和995英里向上 - 或向上的高度,大約是1,300英尺,尋求更低的溫度。

斯坦福大學能源與環境博士後研究員Sharon Muzli Gourdji說,從食品生產的角度來看,世界各地的農民都在努力通過種植適應早期變暖,溫度和濕度極端的方式來適應不斷增加的假泉的可能性。 。 小麥品種正在培育耐熱性和氣候變化帶來的其他變量,因此它們可以忍受亞洲,非洲和南美洲熱帶地區的變暖溫度以及北半球變暖和極端變化的挑戰。 “農民正在適應,”帕瑪森說。

與此同時,在越來越難以預測的情況下,野生物種正在尋找適合其整個生命週期的條件。 但是,當特定生命階段的成功取決於從一個季節的條件到下一個季節的穩定過渡 - 一個虛假的春天破壞 - 那時許多物種現在開始遇到困難。 “物候問題可能是一個非常大的問題,”巴諾斯基說。

研究氣候變化的科學家們一致認為,溫室氣體積聚引起的季節性溫度和降水的正常模式的中斷在未來一段時間內隨之而來。

根據巴馬干酪的說法,儘管有些物種已經能夠處理這種極端事件,但我們“還沒有任何證據表明物種正在適應極端溫度波動的那種進化變化”。 她解釋說,有些物種正在回應或適應這些變化,但這並不一定意味著進化適應。 美國國家物候網絡的Weltzin使用“調整”一詞。

研究氣候變化的科學家們一致認為,溫室氣體積聚引起的季節性溫度和降水的正常模式的中斷在未來一段時間內隨之而來。 即使全球範圍內此類排放量急劇減少,現在大氣層中的氣體將繼續影響未來幾年的全球氣候模式。 鑑於這一現實,早期和假彈簧也可能成為越來越熟悉的現象。 因此,科學家接下來的步驟不僅要了解物種如何應對這些事件,還要學習如何預測它們。

雖然預測假泉不能以與農業相同的方式幫助野生物種 - 或者解決問題的根本原因 - 但它可能指向可以幫助保護一些脆弱物種的保護工作。 帕爾馬桑談到農民的適應性策略,“做到這一點可能非常重要。”

這篇文章最初出現在 Ensia


關於作者

“追逐分子”一書的作者伊麗莎白·格羅斯曼伊麗莎白格羅斯曼是一位獨立的記者和作家,專門研究環境和科學問題。 她是作者 追逐分子,高科技垃圾,流域 等書。 她的作品也出現在各種刊物,包括 科學美國人,耶魯e360, 華盛頓郵報, TheAtlantic.com,沙龍, 國家,瓊斯媽媽 她是紐約市人,擁有耶魯大學文學學士學位。 她現在離俄勒岡州波特蘭市的威拉米特河只有一分鐘的步行路程。 當她不在她的書桌上寫作時,她正在探索 - 遠足,露營,划船,素描和觀鳥。


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追逐分子:伊麗莎白格羅斯曼的有毒產品,人類健康和綠色化學的承諾。伊麗莎白格羅斯曼是一位廣受好評的記者,他引起了全國人士對隱藏在計算機和其他高科技電子產品中的污染物的關注,現在正在解決普通消費品的危害。 然而,很難想像沒有這種生物的生活當前的材料提供的生活 - 並且作者爭辯說我們沒有必要。 科學革命正在引入“設計良性”的產品,開發考慮每個階段健康影響的製造工藝,並創造出模仿而不是破壞自然系統的新化合物。 通過對領先研究人員的採訪,伊麗莎白格羅斯曼首次展示了這種激進的轉變。 綠色化學正在開始,但它提供了我們確實可以創造有益於健康,環境和工業的產品的希望。

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