Våren av 2012 ble tidligest registrert over USA siden 1900. I mange stater kom tegn på våren nesten tre til fire uker tidligere enn forventet. Usynlig varme førte til uvanlig tidlig blomstring, særlig på frukting av trær i de nordøstlige og store innsjøer. Observatører i Massachusetts og Wisconsin rapporterte at blomstring kom tidligere enn den hadde siden Henry David Thoreau noterte seg når planter begynte å blomstre nær Walden Pond i 1850s eller siden Aldo Leopold observert blomstringstider på "The Shack" i Sauk County i 1930s og '40s.
Deretter, i det som er kommet for å bli anerkjent som et tegn på klimaendringer - uvanlig variabilitet - ble de unormalt tidlige varme temperaturene fulgt brat av en hard frysning.
"Vi trodde 2010 var rart. Men 2012 var veldig rart, sier Jake Weltzin, administrerende direktør for USAs nasjonale fenologienettverk.
Uvanlig tidlig oppvarming, kjent som "falsk vår", blir stadig mer vanlig som klimaendringer. Dens effekter gir også økende bekymring. For når varme temperaturer vekker hvilende planter og dyr for tidlig, kan de kaste timingen av sesongmessige hendelser som er avgjørende for en hel økologisk matvev utenfor kilter. Resultatene kan forårsake ødeleggende skade på både vilt og kultiverte arter. Falske vårhendelser har forårsaket enorme tap i amerikanske fruktavlinger, skadet store skogsvev og decimerte følsomme California-sommerfuglpopulasjoner.
Distinkt trend mot tidligere vår
Naturister og forskere, bønder og gartnere har lenge lagt merke til når planter blader ut og knopper hvert år - en del av studiet av sesongmessige hendelser kjent som fenologi. Forskere og mer uformelle bakhussobservatører har likt et pågående skifte mot tidligere kilder over Nord-Amerika de siste 50 til 100 årene. Samtidig har et økende antall vitenskapelige studier dokumentert fremveksten av knopper, blomstrer og dvale dyr.
Siden de tidlige 1900-ene har om lag to tredjedeler av de studerte artene skiftet mot tidligere vårblomstring, avl eller migrering. Dette gjelder for alle større grupper av arter som er studert, inkludert amfibier, fugler, fisk, ryggdyr og pattedyr samt trær, nonwoody planter, koraller og plankton. Disse endringene er observert på alle større kontinenter og hav, ifølge Camille Parmesan, professor ved University of Texas i Austin, hvis forskning fokuserer på de biologiske konsekvensene av klimaendringer.
Tidlige knopper og blomstrer som er drept av en hard frost, kan føre til blomst og frukt for resten av året. USAs nasjonale fenologienettverk, som samler ut bladene og blomstrer data sammen med informasjon om når artene migrerer og reproduserer fra hele USA , har bidratt til å bekrefte at den fremvoksende starten på våren og utspillte skift mellom varme og kalde temperaturer er en del av pågående trender. Mens nettverket ble offisielt etablert i midten av 2000, dateres observasjoner registrert av dets bidragsytere forskere og frivillige tilbake til 1950s.
Noen av de lengste løpene, hvilken kronikk første bladvekst av kaprifol og lilacs over de nedre 48-statene, viser et merkbart skifte mot tidligere datoer siden 1980-ene. I likhet med temperaturene som er registrert som en del av klimaforskningsforskningen, viser utdateringsdatoen stor variasjon fra år til år, men trenden er tydelig - tidligere varmere temperaturer og tidligere første knopper og blomstrer.
Mens det ikke er noen nye falske fjærer, er det nye i de senere årene kombinasjonen av stadig varmere fjærer og ekstreme temperatursvingninger, generelt kortere tider i løpet av høst og vinter med underfrysende temperaturer, og de endrede nedbørsmønstrene som er forbundet med globale klimaendringer.
Vinter- og vintervarmene i både 2010 og 2012 var for eksempel lengre enn andre. Dette fenomenet øker sannsynligheten for at planter vil oppstå fra sovende for tidlig, og produserer unge blader, knopper og blomstrer. Når uvanlig milde temperaturer og påfølgende plantevekst etterfølges av frysende temperaturer, kan tidlige knopper og blomstrer som er drept av en hard frost, føre til manglende blomst og frukt for resten av året. Og i tillegg til den akutte effekten på skjøre plantedeler, kan tidlig oppvarming også forårsake problemer ved å avkorte vinterkjølingsperioden mange plantefrø trenger for riktig spiring, planter trenger for spirende og blomstrende, og dvalende dyr trenger å fullføre sine årlige sykluser i god helse.
Det er en krusningseffekt på økosystemer
Utsikter til fryse etter at en avling har bladet ut, blomstret eller satt frukt, gir åpenbare problemer for bønder. 2007 falske våren rammer for eksempel landbruksavlinger og løvtrær i USA Midtvesten til Sørøst- og Midt-Atlanterhavsregionen spesielt hardt, og forårsaker vekstskader - spesielt frukttrær og bær - som førte til en anmodning om en katastrofeerklæring i Nord-Carolina . I 2012 ble tap i frukttrær i Michigan på grunn av falske vårblomstrer og frysesykluser anslått til en halv milliard dollar.
Tidspunktet for blad- og blomstutvikling har effekter som krøller gjennom et økosystem fordi disse endringene berører strømmen av sap, nektar og næringsstoffer i planter og påvirker tilgjengeligheten av ly og næring for andre organismer.
Falsk vår kan skade ikke bare planter som fremmer tidlige spirer, blader eller blomstrer, men andre arter og hele økosystemer. Tidspunktet for blad- og blomstutvikling har effekter som krøller gjennom et økosystem fordi disse endringene berører strømmen av sap, nektar og næringsstoffer i planter og påvirker tilgjengeligheten av ly og næring for andre organismer. Dette kan ha dårlige konsekvenser, spesielt når arter kommer fra dvale eller under migrasjon.
Desynkronisering av sesongmessige hendelser har blitt rapportert over hele verden, fra det amerikanske Sørøst til New England, og Rockies til det tibetanske platået og over hele Europa. Rocky Mountain marmots har dukket opp for å finne planter de stoler på for mat begravet under ikke fullstendig smeltet snø. Sommerfugler i California's Sierra Nevada har spratt ut av kokongene i det som virket som vårenes varme, bare for å bli falt av frysen som fulgte.
En rekke falske vårhendelser bidro til utryddelsen av en befolkning av Ediths sjakkertrømfugler i Sierra Nevada i 1980 og 1990, da høye temperaturer desynkroniserte tiden da sommerfuglene dukket opp og blomstringen av plantene de stole på for mat og varme og mangel på fuktighet forårsaket at planter tørker opp når larver måtte trenge på dem.
En annen forstyrrende effekt av falsk vår er skaden det kan forårsake å plante og tre dekker. Hvis en falsk vårfryse reduserer suksessen til trærnes sommerbladdekning på tvers av breddegrader av landskap som det gjorde i USA Sørøst i 2007, kan det også redusere mengden karbon og andre næringsstoffer som trærne kan behandle. Dette kan føre til nedsatt jordhelse og også skade helsen til insekter og andre organismer som stole på plantens næringscykling.
Anthony Barnosky, University of California, Berkeley professor i integrativ biologi og forfatter av Varmestråling: Naturen i den globale oppvarmingsalderen - En 2009-bok som undersøker effekten av klimaendringer på ulike arter i naturen - sier når man prøver å forstå global oppvarming, er det viktig å vurdere hvordan ulike berørte arter interagerer. "Det er alle slags kompleksiteter vi må se nærmere på," sier han.
Prøver å justere tidligere fjærer
"Arteres primære reaksjon på klimaendringer er å bevege seg rundt landskapet og forsøke å gjenvinne deres klimatrom," forklarer Barnosky. Med andre ord: de prøver å finne forhold som replikerer de stedene de tidligere hadde blomstret på. Faktisk viste University of Texas ved Austins parmesan i 2013 at et sammendrag av mange forskningsundersøkelser utført over hele verden i løpet av de siste 10-årene viser at siden halvparten av alle undersøkte arter har forskjøvet sine områder nærmere polene siden om 1900 og 30 miles poleward - eller oppover i høyde, så mye som om 995 føtter, som søker kjøligere temperaturer.
Fra et produksjonsmessig synspunkt, prøver bønder over hele verden å tilpasse seg den økende sannsynligheten for falske kilder ved å plante på måter som imøtekommer både tidlig oppvarming og temperatur og fuktighetsekstra, sier Sharon Muzli Gourdji, postdoktor i energi og miljø ved Stanford University . Variasjoner av hvete blir oppdrettet for varmetoleranse og andre variabler som følger med klimaendringer, slik at de kan tåle oppvarmingstemperaturer i de tropiske områdene i Asia, Afrika og Sør-Amerika, samt utfordringene ved både oppvarming og ekstrem variabilitet på den nordlige halvkule. "Bønder tilpasser seg," sier parmesan.
I mellomtiden er ville arter på farten på jakt etter forhold som passer for hele deres livssyklus under stadig mer uforutsigbare omstendigheter. Men når suksess i et bestemt livsstil avhenger av en jevn overgang fra en sesong til det neste - en progression falske våren forstyrrer - det er da mange arter begynner å møte vanskeligheter. "Fenologiproblemet kan være et veldig stort problem," sier Barnosky.
Konsensus blant forskere som studerer klimaendringer er at forstyrrelsene i det som har vært ansett som normale mønstre av sesongmessig temperatur og nedbør som er satt i gang ved oppbygging av drivhusgasser, er med oss i noen tid framover.
Ifølge parmesan har vi "ikke noe bevis på noen evolusjonære endringer av den typen som vil foreslå at artene tilpasser seg" til ekstreme temperaturgynger til tross for at enkelte arter allerede er i stand til å håndtere slike ekstremer. Noen arter reagerer på eller imøtekommer disse endringene, forklarer hun, men det betyr ikke nødvendigvis en evolusjonær tilpasning. Weltzin, ved USAs nasjonale fenologienettverk, bruker begrepet "justering".
Konsensus blant forskere som studerer klimaendringer er at forstyrrelsene i det som har vært ansett som normale mønstre av sesongmessig temperatur og nedbør som er satt i gang ved oppbygging av drivhusgasser, er med oss i noen tid framover. Selv om det var en utbredt reduksjon av slike utslipp over hele verden, vil det som nå er i atmosfæren fortsette å påvirke globale klimamønstre i årene som kommer. Gitt denne virkeligheten vil også tidlige og falske fjærer bli mer kjent kjente fenomener. Så blant forskernees neste skritt er å lære ikke bare mer om hvordan artene reagerer på disse hendelsene, men også hvordan man kan forutsi dem.
Mens forutsigelsen av falske fjærer ikke kan hjelpe ville arter på samme måter det kan jordbruk - eller løse årsaker til problemet - kan det peke veien til bevaringsarbeid som kan bidra til å beskytte noen sårbare arter. Som parmesan sa om bøndernes adaptive strategier, "Det kan være veldig viktig å få det riktig."
Denne artikkelen opprinnelig dukket opp på Ensia
om forfatteren
Elizabeth Grossman er en uavhengig journalist og forfatter som spesialiserer seg på miljø- og vitenskapsprosesser. Hun er forfatter av Chasing Molecules, High Tech Trash, Watershed og andre bøker. Hennes arbeid har også dukket opp i en rekke publikasjoner, inkludert Vitenskapelig amerikansk, Yale e360, de Washington Post, TheAtlantic.com, Salon, Nasjonen, og Mor Jones. Hun er bosatt i New York City, og har en BA i litteratur fra Yale University. Hun bor nå et minutts gange fra Willamette River i Portland, Oregon. Når hun ikke er på skrivebordet skrives hun ut med å utforske - fotturer, camping, padling, skisse og se på fugler.
Anbefalt bok:
Chasing Molecules: Giftige produkter, Human Health, og Promise of Green Chemistry
av Elizabeth Grossman.
Elizabeth Grossman, en anerkjent journalist som tok nasjonal oppmerksomhet mot forurensningene skjult i datamaskiner og annen høyteknologisk elektronikk, takler nå farene ved vanlige forbrukerprodukter. Likevel er det vanskelig å forestille seg livet uten de skapende bekvemmeligheter som dagens materialer gir - og forfatteren hevder at vi ikke trenger å. En vitenskapelig revolusjon er å introdusere produkter som er "gunstige for design", og utvikler produksjonsprosesser som vurderer helseeffekter på alle stadier, og skaper nye forbindelser som etterligner snarere enn å forstyrre naturlige systemer. Gjennom intervjuer med ledende forskere gir Elizabeth Grossman oss en første titt på denne radikale transformasjonen. Grønn kjemi er bare på vei, men det gir håp om at vi faktisk kan skape produkter som er til nytte for helse, miljø og industri.
Klikk her for mer info og / eller å bestille denne boken på Amazon.
