为什么你不应该期望早春

自2012以来,1900的春天是全美最早记录的。 在许多国家,春天的迹象比预期提前了三到四周。 不合理的温暖促使异常早期的开花,特别是在东北和大湖地区的果树上。 马萨诸塞州和威斯康辛州的观察家报告说,自从亨利·戴维·梭罗(Henry David Thoreau)注意到1850s植物开始在华登湖附近开花的时候,或者由于阿尔多·利奥波德(Aldo Leopold)在1930的Sauk县的“The Shack” “40s。

然后,在被认为是气候变化的一个特征 - 异常变异性 - 特别早,温暖的气温突然被严重冻结。

“我们认为2010很奇怪。 但是2012真的很奇怪,“美国国家物候网络执行主任杰克·韦尔茨林(Jake Weltzin)说。

随着气候的变化,非正常的早期升温被称为“假春天”,变得越来越普遍。 其影响也引起越来越多的关注。 因为当温暖的温度过早地唤醒休眠的动植物时,他们可以把对整个生态食物网的关键季节性事件的时间推迟至更短的时间。 结果可能会对野生和栽培种造成毁灭性的伤害。 虚假的春季事件已经给美国的水果作物造成了巨大的损失,损坏了大片的森林,使得加利福尼亚州敏感的蝴蝶种群减少。

对早春的不同倾向

自然主义者和科学家,农民和园丁早已注意到了植物每年叶芽和芽的时间,这是研究季节性事件的一部分 物候。 科学家和更多休闲后院观察家都曾注意到,在过去的50到100年间,北美地区的早期温泉正在不断转移。 与此同时,越来越多的科学研究记录了芽,花和冬眠动物的出现。


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自从早期的1900s以来,约三分之二的研究物种已经转移到早春的开花,繁殖或迁徙。 对于所研究的所有主要物种,包括两栖动物,鸟类,鱼类,无脊椎动物和哺乳动物以及树木,非木本植物,珊瑚和浮游生物,情况都是如此。 德克萨斯大学奥斯汀分校的教授卡米尔·巴尔马森(Camille Parmesan)表示,这些变化已经在每个主要大陆和海洋上都有所体现,他的研究重点是气候变化的生物影响。

美国国家物候网络(USA National Phenology Network)收集了叶绿素和水华数据,以及有关物种在美国各地迁徙和繁殖的信息。有助于证实春季的到来,温暖和寒冷之间的急剧变化是当前趋势的一部分。 当网络在2000中期正式建立时,由其贡献的科学家和志愿者记录的观测记录可以追溯到1950s。

一些最长的运行记录,记载了金银花和丁香的第一叶生长在48较低的州,显示出自1980s以来的更早的日子明显的转变。 就像气候变化研究的一部分记录的气温一样,逐年的日期每年都有很大的变化,但趋势是不同的 - 较早的温度和较早的第一芽和开花。

虽然偶尔出现的假泉并不是新鲜事物,但近年来的新变化是日益温暖的泉水和极端温度波动的组合,整个秋冬季节的冰点温度较低,以及与全球气候变化相关的降水模式的变化。

例如,2010和2012的秋冬季温暖时间比其他时间长。 这种现象增加了植物过早出现休眠,产生幼叶,芽和花的可能性。 当异常温和的温度和随后的植物生长伴随着寒冷的气温时,由于霜冻而造成的早期芽和花开花可能意味着在那一年的其余时间内不能开花和结果。 而且,除了对脆弱植物部位的急性影响之外,早期升温还会通过截断冬季冷却期而造成许多问题,许多植物种子需要适当发芽,植物需要萌芽和开花,并且冬眠动物需要完成其年度周期身体健康。

生态系统有一个涟漪效应

农作物出苗后冻结的前景,开花结果,给农民带来了明显的问题。 例如,2007虚假的春天在美国中西部地区到东南部和大西洋中部地区的农作物和落叶树上遭受了特别严重的破坏,造成了作物损害 - 特别是果树和浆果 - 这促使北卡罗来纳州申请灾害宣告。 在2012中,由于假春开花和结冰周期,密歇根州的果树作物损失估计为5亿美元。

由于这些变化促使植物体内的树液,花蜜和营养物质流动,从而影响其他生物的栖息地和寄主的可获得性,因此叶和花发育的时间具有波及整个生态系统的影响。

虚假的春天不仅会伤害发芽早期的植物,还会造成其他物种和整个生态系统。 由于这些变化促使植物体内的树液,花蜜和营养物质流动,从而影响其他生物的栖息地和寄主的可获得性,因此叶和花发育的时间具有波及整个生态系统的影响。 这可能产生深远的后果,特别是当物种从冬眠或迁徙中出现时。

世界各地报道了从美国东南到新英格兰,落基山脉到青藏高原和整个欧洲的季节性事件的不同步。 落基山土拨鼠已经出现,可以找到他们所依赖的植物,埋在尚未完全融化的雪下。 加利福尼亚州内华达山脉的蝴蝶似乎像春天的温暖一样从茧中蠕动出来,只是被随后的冻结所击倒。

一系列虚假的春季事件促成了在内华达山脉1980s和1990s中消灭伊迪丝斑点蝴蝶的人口,因为高温使蝴蝶出现的时间和他们赖以生长的食物,当毛虫需要喂食时,缺乏水分导致植物干涸。

假春的另一个令人不安的影响是它可能对植物和树木覆盖物造成的损害。 如果一个假春天的冻结大大减少了树木夏季覆盖的成功,就像2007在美国东南部所做的一样,它也可以减少树木可以处理的碳和其他营养物质的数量。 这会导致土壤健康受损,并危害昆虫和其他依靠植物营养循环的生物的健康。

安东尼·巴诺斯基,加州大学伯克利分校综合生物学教授兼作者 中暑:全球变暖时代的自然 - 一本检查气候变化对野外物种的影响的2009书,说当试图了解全球变暖的影响,包括那些与假春现象相关的影响时,重要的是要考虑受影响的物种如何不同。 他说:“我们需要更详细地研究各种复杂性。

试图调整早期的泉水

巴诺斯基解释说:“物种对气候变化的主要反应是围绕景观转移,试图恢复其气候空间。” 换句话说,他们试图找到复制过去曾经繁荣的地方的条件。 事实上,得克萨斯大学奥斯汀分校的帕尔马干酪在2013上报道说,在过去的10年间对世界各地进行的大量研究总结表明,自从早期的1900s以来,大约一半的研究物种已经把它们的范围转移到两极之间 - 关于30和995英里向极地 - 或向上的高度,多达约1,300英尺,寻求较冷的温度。

斯坦福大学能源与环境博士后研究员Sharon Muzli Gourdji说,从食品生产的角度来看,世界各地的农民都在试图通过种植适应早期变暖,温度和湿度极端的方式, 。 由于气候变化带来的耐热性和其他变量,小麦品种正在繁殖,因此它们可以忍受亚洲,非洲和南美洲热带地区的气温升高以及北半球变暖和极端变率的挑战。 “农民正在适应,”巴尔马松说。

与此同时,在日益难以预测的情况下,野生动物正在寻找适合其整个生命周期的条件。 但是,当一个特定生命阶段的成功取决于从一个季节的条件到下一个季节的稳定过渡时 - 虚假的春天将会破灭 - 这是许多物种现在开始遇到困难的时候。 巴诺斯基说:“物候问题可能是一个非常大的问题。

科学家们研究气候变化的共识是,温室气体积聚带来的季节性温度和降水的正常模式的破坏与我们在一段时间内是一致的。

根据巴马干酪的说法,尽管某些物种可能已经能够应对这种极端事件,但我们“还没有任何证据表明物种正在适应这种变化”。 她解释说,一些物种正在对这些变化做出反应或者适应,但这并不一定意味着进化的适应。 Weltzin在美国国家物候网络中使用术语“调整”。

科学家们研究气候变化的共识是,温室气体积聚带来的季节性温度和降水的正常模式的破坏与我们在一段时间内是一致的。 即使全球范围内的这种排放急剧下降,现在大气层中仍然会持续影响未来几年的全球气候模式。 鉴于这一现实,早期的假泉水也有可能成为日益熟悉的现象。 因此,科学家的下一步就是不仅要学习物种如何对这些事件做出反应,还要学习如何预测这些事件。

虽然预测假泉水不能像农业一样帮助野生物种 - 或者解决问题的根本原因 - 但它可能为保护一些脆弱物种的保护工作指明了方向。 正如帕马森所说的农民的适应性战略,“做正确的事情可能非常重要”。

这篇文章最初出现在 Ensia


关于作者

“追逐分子”一书的作者伊丽莎白·格罗斯曼伊丽莎白·格罗斯曼(Elizabeth Grossman)是一位独立的记者和作家,专门研究环境和科学问 她是...的作者 追逐分子,高科技垃圾,流域 等书。 她的作品也出现在各种刊物,包括 科学美国人,耶鲁e360,华盛顿邮报, TheAtlantic.com,沙龙, 国家,琼斯妈妈 纽约市人,拥有耶鲁大学文学学士学位。 她现在住在俄勒冈州波特兰的威拉米特河边,步行一分钟。 当她不在书桌上时,她正在探索 - 徒步旅行,露营,划船,素描和观鸟。


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