Blog

Zmiany klimatyczne: Twoje kwiaty zakwitają wcześniej

To nie jest twoja wyobraźnia. Nowe badania pokazują, że na każdy 1°C (1,8°F) wzrostu średniej temperatury wiosną, rośliny produkują kwiaty 3,2 dni wcześniej.

Jeśli zapylacze nie są dostępne, gdy kwiaty są płodne, rozmnażanie nie będzie miało miejscaJeśli

jesteś ogrodnikiem, bez wątpienia wypowiedziałeś jakieś wcielenie zdania: "wydaje mi się, że moje krokusy/tulipany/żonki/lilie/hiacynty kwitną wcześniej niż kiedyś". Spokojnie, to nie jest Twoja wyobraźnia. To rzeczywistość. Zmiany klimatyczne zmuszają kwiaty do wcześniejszego kwitnienia.

W styczniu tego roku, badanie zatytułowane Record-Breaking Early Flowering in the Eastern United States

, opublikowane w recenzowanym czasopiśmie naukowo-medycznym PLOS ONE, wykazało, że w latach 2010 i 2012 rośliny w USA produkowały kwiaty wcześniej niż w jakimkolwiek innym momencie w historii. Matematyczne i kontrolowane eksperymenty szklarniowe przewidywały to przyspieszenie od lat - cieplejsze średnie temperatury spowodowałyby wcześniejsze kwitnienie - ale te rzeczywiste dane z naturalnych środowisk pokazują, że przyspieszenie następuje nawet szybciej niż przewidywano.

Badanie zostało przeprowadzone przez profesora biologii Uniwersytetu Bostońskiego Richarda Primacka i profesora ekologii lasów i dzikiej przyrody Stanleya Temple'a z Uniwersytetu Wisconsin. Primack i Temple studiowali dzienniki dwóch słynnych przyrodników, Henry'ego Davida Thoreau, autora Walden, i Aldo Leopolda, autora A Sand County Almanac, którzy prowadzili szczegółowe notatki na temat czasu kwitnienia ich lokalnej flory.

Obserwacje Henry'ego Davida Thoreau z Walden Pond zostały wykorzystane jako punkt odniesienia

Thoreau, mieszkający nad brzegiem Walden Pond w Concord w stanie Massachusetts, spędził sześć lat (1852-1858) na bardzo szczegółowym rejestrowaniu dat pierwszego kwitnienia dziesiątek gatunków. "Często odwiedzałem daną roślinę oddaloną o cztery lub pięć mil, pół tuzina razy w ciągu dwóch tygodni, aby wiedzieć dokładnie, kiedy się otworzyła" - napisał Thoreau w swoim dzienniku. W latach 1935-1945 Leopold robił to samo w hrabstwach Dane County i Sauk County w stanie Wisconsin. W pierwszym tygodniu maja 1940 roku Leopold napisał: "Kwitną kwiaty sasanki. Liście bzu przy chacie mają 1 cal długości. Jeżyna, aronia wypuszczają pąki" i dodał, że w tym tygodniu spadły dwa cale śniegu.

Ocieplenie w większym obszarze Bostonu, który obejmuje Concord, przypisuje się zarówno globalnemu ociepleniu, jak i miejskiej wyspie ciepła. W ciągu ostatniej dekady dwa lata były rekordowe w tym regionie: średnia temperatura wiosny w 2010 roku była najcieplejsza w historii... W tych dwóch latach rośliny zakwitły trzy tygodnie wcześniej niż wtedy, gdy Thoreau obserwował je w Concord.Rekordowo wczesne kwitnienie we wschodnich Stanach Zjednoczonych

Wykorzystując historyczne informacje z dzienników jako punkt odniesienia, Primack i Temple porównali ostatnie czasy kwitnienia 32 tych samych gatunków na tych samych obszarach. Stwierdzili, że rośliny te kwitną średnio o jedenaście dni wcześniej niż w czasach Thoreau. W dramatycznym pokazie korelacji między rosnącymi temperaturami a wcześniejszym czasem kwitnienia, podczas rekordowo ciepłej wiosny 2010 roku, 13 z 32 gatunków miało najwcześniejszy termin kwitnienia w historii. W 2012 roku, podczas kolejnej rekordowo ciepłej wiosny, 14 gatunków zakwitło najwcześniej. Na szczególną uwagę zasługuje borówka wysoka (Vaccinium corymbosum), która zakwitła 1 kwietnia 2012 roku, czyli sześć tygodni wcześniej niż odnotował to Thoreau (11-21 maja)

.

Badanie wykazało bezpośrednią korelację między wzrostem średniej temperatury a wcześniejszym czasem kwitnienia:

  • W latach 1852-1858 średnia temperatura wiosną w Concord wynosiła 5,5°C (42°F), a średnia data pierwszego kwitnienia dla badanych gatunków to 15 maja.
  • W latach 1878-1902 średnia temperatura wiosną wynosiła 6,3°C (43,5°F), a średnia data pierwszego kwitnienia dla tego samego gatunku to 10 maja.
  • W latach 2002-2012 średnia temperatura wiosny wynosiła 8,8°C (48°F), a średni termin pierwszego kwitnienia 4 maja.
Related Post Ten NOAA zmiany klimatu wideo wyjaśnia to doskonaleTo

jest 3,3 stopni Celsjusza (6°F) przesunięcie w średniej temperaturze wiosny i 11 dni przesunięcie w średnim czasie kwitnienia od połowy 1800 roku. Dane historyczne, takie jak te dostarczone przez Thoreau i Leopolda, są niezbędne do zrozumienia reakcji roślin na ocieplenie, które towarzyszy zmianom klimatu.

Wiosenne temperatury w Wisconsin uległy dramatycznemu ociepleniu w wyniku zmian klimatycznych... W 2012 roku [najcieplejsza wiosna w historii Wisconsin] średnie kwitnienie przypadło na 13 kwietnia, co jest najwcześniejszą odnotowaną datą i ponad 3 tygodnie wcześniej niż średnie kwitnienie w latach Leopolda.Rekordowo wczesne kwitnienie we wschodnich Stanach Zjednoczonych

Co wcześniejszy czas kwitnienia oznacza dla Twojego ogrodu?

W badaniu zaobserwowano, że borówki zakwitły 1 kwietnia w Concord, co może być bardzo zimnym dniem w Massachusetts (kiedy tam mieszkałem, ciepło w moim domu było czasami potrzebne jeszcze w pierwszym tygodniu maja). Jeśli po kwitnieniu nastąpi przymrozek lub mróz, kwiaty i liście mogą zostać uszkodzone, co zmniejszy produkcję jagód. Ale każdy ogrodnik widział późne mrozy, to nic nowego.

Ale jeśli lokalne zapylacze, takie jak pszczoły, nie przystosowały się do rosnących temperatur, to znaczy, jeśli nie wyjdą ze swoich uli i gniazd, gdy kwiaty są płodne, kwiaty nie zostaną zapylone - istnieje tylko krótkie okno płodności. Brak zapylenia lub ograniczone zapylenie oznacza słabe rozmnażanie i mało owoców. Cieplejsze temperatury wiosną sprawiają, że rośliny są bardziej podatne na skutki suszy, która (jak z pewnością doświadczyliście) może osłabić lub zabić roślinę. Ale musimy także wziąć pod uwagę wymagania roślin dotyczące określonych temperatur sezonowych i światła.

Zimowe ochłodzenie i fotoperiodyzm

Wiele roślin ma wymagania dotyczące zimowego ochłodzenia i jeśli nie przejdą w stan spoczynku, nie zakwitną. Na obszarach o ciepłym klimacie umiarkowanym zimy nawet teraz ledwo wystarczają do zaspokojenia zimowych wymagań chłodniczych. Jeśli dodamy do tego wzrost średniej temperatury o kilka stopni, nie dojdzie do schłodzenia. Równie ważna jest długość dnia, jakiej roślina potrzebuje do prawidłowego wypuszczenia liści.

Rośliny zatrzymują czas dzięki procesowi zwanemu fotoperiodyzmem, który jest ich reakcją na zmieniającą się długość dnia i nocy. Inicjacja kwiatów jest procesem najściślej z tym związanym. Wiele roślin, ale nie wszystkie, dostosowuje czas rozmnażania do czasu trwania światła dziennego w każdym 24-godzinnym okresie.

Niektóre rośliny są neutralne w stosunku do dnia i po prostu kwitną po osiągnięciu określonej ilości wzrostu wegetatywnego - długość dnia nie ma dla nich znaczenia. Inne rośliny mają krytyczny fotoperiod i będą kwitły tylko wtedy, gdy długość dnia jest bardzo specyficzna. Na przykład chryzantemy kwitną tylko wtedy, gdy długość dnia jest krótsza niż 15 godzin; fiołki, gdy długość dnia jest krótsza niż 11 godzin, rozchodniki i szpinak, gdy długość dnia przekracza 13 godzin itd

. Related Post Co to jest roślina rodzima?

Ponadto, rośliny kwitną tylko wtedy, gdy osiągną etap zwany dojrzałością do kwitnienia, który jest minimalnym rozmiarem rośliny, zanim będzie ona w stanie udźwignąć ciężar kwiatów i owoców, a także gdy roślina zgromadzi wystarczające rezerwy żywności, aby zaspokoić potrzeby reprodukcji. Tylko wtedy roślina będzie fotoindukowana (wyzwalana przez światło) przez odpowiednią długość dnia do kwitnienia.

Problem polega na tym, że długość dnia wczesną wiosną jest znacznie krótsza niż 30 dni później. Na przykład, 1 kwietnia tego roku w Nowym Jorku słońce świeci przez 12 godzin 41 minut, ale 1 maja świeci przez 14 godzin. Mniej światła dziennego oznacza mniejszą fotosyntezę, co oznacza mniejszy wzrost, mniej liści, mniej kwiatów, mniej owoców i mniejsze zapasy żywności. Ostatni z tych czynników jest bardzo ważny, ponieważ roślina potrzebuje ogromnej ilości energii, aby utrzymać swój cykl reprodukcyjny. Ta jedna godzina i 19 minut jest bardzo ważna.

Każda roślina musi podążać za precyzyjnym

cyklem

Aby skutecznie się rozmnażać (w tym kwitnąć i owocować), każda roślina ma unikalny cykl, który musi precyzyjnie realizować, niezależnie od tego, kiedy się zaczyna. Proces ten składa się z wielu etapów, ale kiedy cykl reprodukcji rozpoczyna się wraz z nadejściem ciepłej pogody, musi być również wystarczająco dużo światła dziennego, aby umożliwić wzrost i rozwój rezerw pokarmowych. Wczesny start przy mniejszej ilości światła skutkuje mniejszymi roślinami, które mogą nie być w stanie utrzymać swoich kwiatów w górze, stwarzając mniej okazji dla pszczół i innych zapylaczy do ich znalezienia.

Istnieje nieskończona liczba innych interakcji w ekosystemie, które zachodzą w czasie kwitnienia kwiatów. Jak wspomniano, zapylacze muszą być dostępne, gdy rośliny kwitną, a zwierzęta, które jedzą i rozprzestrzeniają nasiona muszą być dostępne, gdy nasiona są. Zwierzęta roślinożerne, takie jak jelenie i króliki, są uzależnione od roślin wypuszczających liście w ściśle określonym czasie, a bez tego ważnego źródła pożywienia populacje dzikich zwierząt mogą się zmniejszyć. Jeśli pszczoły nie będą zapylać, ucierpią nie tylko rośliny, ale także pszczoły i produkty wytwarzane przez ule, takie jak miód, plaster miodu, propolis, mleczko pszczele, wosk pszczeli, pyłek kwiatowy itp.

Większość roślin nie osiągnęła jeszcze tych progów. Ale jeśli średnie temperatury nadal będą rosły zgodnie z przewidywaniami, a rośliny będą kwitły coraz wcześniej, mogą osiągnąć te fizjologiczne progi za mniej niż 100 lat. Rośliny mogą jednak wyhamować i przestać kwitnąć wcześniej, nawet jeśli temperatury będą nadal rosły, co narazi je na niebezpieczeństwo suszy i nadmiernego ciepła, którego nie będą w stanie tolerować.

Profesor Primack mówi: "W ciągu najbliższych dziesięcioleci prawdopodobnie zobaczymy wiele znaczących zmian spowodowanych zmianami klimatu - na przykład coraz więcej wyginięć - ale większości z tych rzeczy nie możemy jeszcze zmierzyć. Migracje ptaków i czas kwitnienia są najlepszymi wskaźnikami, jakie mamy, że naturalne społeczności zaczynają się zmieniać.

"

Kup na Amazon:
Walden autorstwa Henry'ego Davida Thoreau

A Sand County Almanac: With Other Essays on Conservation from Round River

Botanika dla ogrodników: Wydanie trzecie

Zobacz również