Пори року на Землі зовсім не такі сезонні, як вважалося раніше
Учені використовували дані із супутників на навколоземній орбіті | Фото: solar-system
Річний цикл пір року — зима, весна, літо, осінь — часто сприймається як даність. Однак нове дослідження показує, що це уявлення занадто спрощене і наслідки можуть бути тривожними.
У новому дослідженні вчені використали новий підхід до спостереження за сезонними циклами зростання із супутників. У результаті команда змогла надати безпрецедентну і детальну картину сезонних циклів наземних екосистем Землі, пише Science Alert.
У результаті вчені змогли виявити “гарячі точки” сезонної асинхронності по всьому світу: регіони, де терміни сезонних циклів можуть не збігатися між сусідніми точками. Крім того, вчені показали, що ці відмінності в часі можуть мати несподівані екологічні, еволюційні, а також економічні наслідки.
У Фокус. Технології з’явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Спостереження за порами року
Пори року, як відомо, задають ритм життя: живі істоти, зокрема й люди, коригують графік своєї річної активності, щоб використати ресурси та умови, що змінюються протягом року. Вивчення цих термінів відоме як “фенологія” — давня форма людського спостереження за природою.
На щастя, сьогодні вчені можуть спостерігати за фенологією з космосу. Вчені використовували багаторічний архів супутникових знімків і змогли краще зрозуміти сезонні цикли росту рослин. Однак методи для цього часто ґрунтуються на припущенні про прості сезонні цикли та чіткі вегетаційні періоди.
Результати вказують на те, що це добре працює в більшій частині Європи, Північної Америки та інших високоширотних регіонах із суворими зимами. Однак цей метод виявився неефективним у тропіках і посушливих регіонах. Тут супутникові оцінки росту рослин можуть незначно варіюватися протягом року, без чітко виражених вегетаційних періодів.
Середні сезонні цикли зростання наземних екосистем Землі, оцінені за даними супутникових знімків за 20 років Фото: vaccine-1
Дивовижні закономірності
За словами Дрю Терасакі Харт, еколога з CSIRO, команда застосувала аналіз до 2-річних супутникових знімків — унаслідок цього їм вдалося створити більш точну карту термінів циклів росту рослин по всьому світу. Поряд з очікуваними закономірностями, як-от затримка весни у вищих широтах і на більших висотах, їм вдалося виявити й більш дивовижні.
Наприклад, учені виявили одну дивовижну закономірність у п’яти середземноморських кліматичних регіонах Землі, де зими м’які й вологі, а літо спекотне й сухе. До них належать:
- Каліфорнія;
- Чилі;
- Південна Африка;
- південь Австралії;
- Середземномор’я.
Автори дослідження зазначають, що всі ці регіони насправді мають сезонний характер “подвійного піка”, раніше зафіксований у Каліфорнії, оскільки цикли зростання лісів, як правило, досягають піка приблизно на два місяці пізніше, ніж в інших екосистемах. Вони також демонструють різкі відмінності в термінах росту рослин, як порівняти із сусідніми посушливими районами, де літні опади більш характерні.
Вогнища сезонної асинхронності: яскравіші кольори позначають регіони, де строки сезонної активності істотно різняться на коротких відстанях Фото: vaccine-1
Осередки несезонності
За словами вчених, це складне поєднання закономірностей сезонної активності пояснює один з основних висновків роботи: середземноморський клімат і сусідні посушливі райони є осередками несинхронізованої сезонної активності. Простими словами, це регіони, де сезонні цикли сусідніх місць можуть мати суттєво різні терміни.
Ці явища досі погано вивчені, але можуть мати основоположне значення для поширення видів у цих регіонах з винятковим біорізноманіттям.
Спочатку метою роботи вчених було виявлення регіонів світу, де сезонні закономірності несинхронізовані. Результати роботи вчених показують, що вони перетинаються з багатьма осередками біорізноманіття Землі — місцями з великою кількістю видів рослин і тварин. Команда вважає, що це може не бути збігом.
У цих регіонах, оскільки сезонні цикли росту рослин можуть бути несинхронізовані між сусідніми місцями, сезонна доступність ресурсів також може бути несинхронізована. Це може вплинути на сезонні репродуктивні цикли багатьох видів, а екологічні та еволюційні наслідки можуть бути серйозними.
Одним із них є те, що популяції з несинхронізованими репродуктивними циклами будуть менш схильні до схрещування. У результаті ці популяції, як прогнозують науковці, генетично дивергуватимуть, а в кінцевому підсумку навіть можуть розділитися на окремі види. Якби це сталося хоча б із невеликим відсотком видів у будь-який момент часу, то в довгостроковій перспективі ці регіони стали б джерелом величезного біорізноманіття.
Розуміння сезонних закономірностей у просторі та часі важливе не лише для еволюційної біології. Дані також важливі для розуміння екології переміщення тварин, наслідків зміни клімату для видів та екосистем, а також географії сільського господарства та інших форм діяльності людини.
Нагадаємо, раніше ми писали про те, чи існують пори року за межами Землі.
Раніше Фокус писав про те, що вчені назвали точну пору року, коли на Землю впав астероїд-вбивця.