Новое исследование, опубликованное в Ecology Letters, использует наблюдения, сделанные Генри Дэвидом Торо, американским натуралистом, социальным реформатором и философом 19-го века, для изучения влияния изменения климата на листву деревьев и, как следствие,, появление весенних полевых цветов.
Документ был написан в соавторстве с Сьюзен Калиш, главой Университета Теннесси, отдела экологии и эволюционной биологии Ноксвилля, и Мейсоном Хеберлингом, научным сотрудником Национального научного фонда, связанным с UT. В исследовании также приняли участие исследователи из Университета штата Мэн, Бостонского университета и Сиракузского университета.
Исследование основано на научных наблюдениях, начатых Торо в Конкорде, штат Массачусетс, в 1850-х годах. Эти наблюдения в сочетании с текущими исследованиями включают даты распускания листьев деревьев и полевых цветов, измеренные за 37 отдельных лет с 1852 по 2018 год.
«Распускание листьев» относится к весеннему периоду, когда растение начинает выпускать листья. Изменение сроков этой стадии имеет последующие последствия для других элементов экосистемы.
За последнее столетие температура в Конкорде повысилась на 3 градуса Цельсия (5 градусов по Фаренгейту). В этот же период даты распускания листьев деревьев и полевых цветов значительно сдвинулись.
«Сейчас полевые цветы распускаются примерно на неделю раньше, чем 160 лет назад, но деревья распускаются на две недели раньше», - говорит Кейтлин Макдонаф Маккензи из Бостонского университета.«Полевым цветам подлеска нужны солнечные условия, прежде чем деревья распустятся для своего энергетического бюджета».
Чтобы понять, какое влияние опадение листьев на деревьях может оказать на рост полевых цветов, исследовательская группа сравнила наблюдения Конкорда с данными о фотосинтезе, собранными Хеберлингом и Калишом в лесу Фокс-Чапел, штат Пенсильвания, в рамках долговременного исследования. эксперимент поля термина.
«Долгосрочные исследования бесценны для выявления изменений, которые невозможно измерить количественно в более коротких временных масштабах», - сказал Калиш.
Адаптируя эти измерения, команда подсчитала, как вызванные температурой сдвиги в распускании листьев на деревьях влияли на полевые цветы со времен Торо до наших дней.
«Объединение нашей работы из Питтсбурга с данными Торо выявило упускаемое из виду, но важное значение того, как наш изменяющийся климат влияет на местные полевые цветы, любимые многими людьми», - сказал Хеберлинг.
Комбинированный анализ показывает, что полевые цветы и деревья по-разному реагируют на изменение климата в зависимости от распускания листьев, и эти различия уже могут препятствовать обилию и цветению полевых цветов, и в ближайшие годы последствия будут еще сильнее.
По мере потепления климата промежуток времени между появлением полевых цветов и распусканием листьев на деревьях, вероятно, будет сокращаться еще больше, в результате чего весной у полевых цветов будет меньше времени для фотосинтеза. Текущие климатические модели предсказывают повышение температуры от 2,5 до 4,5 градусов Цельсия (от 4 до 8 градусов по Фаренгейту) на северо-востоке США к 2080 году, что потенциально более чем вдвое превышает рост температуры, наблюдавшийся в прошлом столетии.