Kevään fenologia ja ilmastonmuutos

Kevään saapuessa huomaa vuodenaikojen vaihtaminen säästä, mutta myös joukosta luonnollisia tapahtumia. Asumustasi riippuen krookukset voivat pistää lumen läpi, tappaja saattaa olla takaisin tai kirsikkapuut voivat kukkivat. Tapahtumien järjestysjärjestys näyttää järjestäytyneen, ja erilaiset kevätkukkat ilmestyvät järjestyksessä, punaiset vaahteranherhot purskahtavat uusiin lehtiin tai vanha lila latoilla, joka tuoksuu ilmaa. Tätä luonnonilmiöiden kausittaista sykliä kutsutaan fenologiseksi. Globaali ilmastomuutos näyttää vaikuttavan monien lajien fenologiaan, lajien vuorovaikutuksen ytimessä.

Laukaisilla alueilla, kuten Yhdysvaltojen pohjoispuolisko, biologinen aktiivisuus on talvella suhteellisen vähän. Suurin osa kasveista on lepotilassa, samoin kuin niitä syövät hyönteiset. Eläimet, jotka luottavat näihin hyönteisiin, kuten lepakot ja linnut, vuorostaan ​​lepotilassa tai viettävät kylmiä kuukausia eteläisemmissä paikoissa. Ectotherms kuten matelijoilla ja sammakkoeläimillä, jotka ottavat kehon lämpöä ympäristöstään, on myös aktiivisia vaiheita vuodenaikoihin sidottuina. Tämä pitkä talvikausi rajoittaa kaikki kasvien, eläinten kasvattamisen ja levittämisen toiminnot lyhyeen suotuisaan ikkunaan. Siksi kevät on niin elinvoimainen, kun kasvit kukkivat ja lisäävät uutta kasvua, hyönteisiä syntyy ja lisääntyy ja linnut lentävät takaisin hyödyntääkseen tätä lyhytaikaista palkkioita. Kunkin näiden aktiviteettien asetukset lisäävät niin monia fenologisia markkereita.

Eri organismit reagoivat erilaisiin vihjeisiin kausitoimintojen aloittamiseksi. Monet kasvit alkavat kasvattaa lehtiä uudelleen asetetun lepotilan ajan kuluttua, mikä sanoin karkeasti sanoo lehti-ikkunan. Cue, joka tarkemmin määrittelee silmien puhkeamisen, voivat olla maaperän lämpötila, ilman lämpötila tai veden saatavuus. Samoin lämpötilavihjeet voivat edistää hyönteisten toiminnan alkamista. Päivän pituus itsessään voi olla operatiivinen laukaiseva joillekin vuodenaikojen tapahtumille. Monissa lintulajeissa tuotetaan lisääntymishormoneja vasta, kun päivänvalotuntia on riittävästi.

Suurimman osan eläimistä energiankuluttavin ajanjakso on lisääntymisvaihe. Tästä syystä heidän etunsa on se, että kasvatus (ja monille nuorten kasvatus) samaan aikaan ajanjaksona, jolloin ruoka on eniten. Keittolappujen tulisi kuoriutua juuri kun tammipuun nuoret herkät lehdet nousevat esiin, ennen kuin ne kovettuvat ja muuttuvat vähemmän ravitseviksi. Jalostukseen käytettävien laululintujen on ajoitettava nuortensa kuoriutuminen juuri juuri toukka-toiminnan huipulla, jotta he voivat hyödyntää tätä runsasta proteiinilähdettä jälkeläistensä ruokintaan. Monet lajit ovat kehittyneet hyödyntämään resurssien saatavuuden huippuja, joten kaikki nämä näennäisesti itsenäiset fenologiset tapahtumat ovat todellakin osa monimutkaista tarkan vuorovaikutuksen verkkoa. Kausitapahtumien häiriöillä voi olla huomattavia vaikutuksia ekosysteemeihin.

Hallitustenvälinen ilmastomuutospaneeliVuoden 2007 raportissa arvioitiin, että kevät saapui aikaisemmin 2,3–5,2 päivällä vuosikymmentä edeltävän 30 vuoden aikana. Satojen havaittujen muutosten joukossa japanilaisten ginkgopuiden leviäminen, lilakasvien kukinta ja vihkimäisten saapuminen ovat muuttuneet aikaisemmin vuodessa. Ongelmana on, että kaikki nämä muutokset eivät tapahdu yhtä nopeasti, jos ollenkaan. Esimerkiksi:

• Talvi koiden on ajoitettu kuoriutumaan heti, kun nuori tammenlehti purskahti silmukoistaan. Ilmastomuutoksen myötä molemmat ovat tapahtuneet aikaisemmin vuodessa, mutta huomattavasti enemmän talvikoiden luomiseksi. Sitten nuoret syntyvät toukkijat nälkää ja kuolevat.
• Jotkut Pohjois-Amerikan muuttolaululinnut ovat edenneet saapumistietojaan. Ainakin yksi tärkeimmistä puulajeista, joita he rehustavat, on kuitenkin siirtynyt lehtineen vielä aikaisemmin. Linnuista saattaa puuttua putkista löytyvien hyönteisten saatavuushuippua, jotka tarjoavat lintujen pesäkauden alussa tarvittavaa energiaa ja proteiinia.

Tämän tyyppisiä luonnossa tapahtuvien tärkeiden tapahtumien epäsuhtaa kutsutaan fenologisiksi epäsuhtaiksi. Tällä hetkellä on meneillään paljon tutkimusta, jolla tunnistetaan nämä epäsuhteet.