Το ετήσιο ρολόι των εποχών – χειμώνας, άνοιξη, καλοκαίρι, φθινόπωρο – συχνά θεωρείται δεδομένο. Αλλά μια νέα μελέτη στο Nature, χρησιμοποιώντας μια νέα προσέγγιση για την παρατήρηση των εποχιακών κύκλων ανάπτυξης από δορυφόρους, δείχνει ότι αυτή η έννοια είναι υπερβολικά απλή.
Ένα διαφορετικό πορτρέτο των εποχών
Παρουσιάζουμε ένα πρωτοφανές και οικείο πορτρέτο των εποχιακών κύκλων των χερσαίων οικοσυστημάτων της Γης. Αυτό αποκαλύπτει «θερμά σημεία» εποχιακής ασυγχρονίας σε όλο τον κόσμο – περιοχές όπου ο χρονισμός των εποχιακών κύκλων μπορεί να είναι εκτός συγχρονισμού μεταξύ κοντινών τοποθεσιών. Στη συνέχεια, δείχνει ότι αυτές οι διαφορές στον χρονισμό μπορούν να έχουν εκπληκτικές οικολογικές, εξελικτικές, ακόμη και οικονομικές συνέπειες.
Παρατηρώντας τις εποχές από το διάστημα
Οι εποχές καθορίζουν τον ρυθμό της ζωής. Τα ζωντανά όντα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, προσαρμόζουν τον χρονισμό των ετήσιων δραστηριοτήτων τους για να εκμεταλλευτούν τους πόρους και τις συνθήκες που κυμαίνονται κατά τη διάρκεια του έτους.
Η μελέτη αυτού του χρονισμού, γνωστή ως «φαινολογία», είναι μια πανάρχαια μορφή ανθρώπινης παρατήρησης της φύσης. Αλλά σήμερα, μπορούμε επίσης να παρακολουθήσουμε τη φαινολογία από το διάστημα. Με αρχεία δορυφορικών εικόνων δεκαετιών, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την πληροφορική για να κατανοήσουμε καλύτερα τους εποχιακούς κύκλους ανάπτυξης των φυτών. Ωστόσο, οι μέθοδοι για να γίνει αυτό συχνά βασίζονται στην υπόθεση απλών εποχιακών κύκλων και διακριτών καλλιεργητικών περιόδων.
Αυτό λειτουργεί καλά σε μεγάλο μέρος της Ευρώπης, της Βόρειας Αμερικής και άλλων περιοχών υψηλού γεωγραφικού πλάτους με ισχυρούς χειμώνες. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος μπορεί να δυσκολευτεί στις τροπικές περιοχές και στις άνυδρες περιοχές. Εδώ, οι εκτιμήσεις ανάπτυξης των φυτών που βασίζονται σε δορυφόρους μπορεί να διαφέρουν ελαφρώς καθ' όλη τη διάρκεια του έτους, χωρίς σαφείς καλλιεργητικές περιόδους.
Εκπληκτικά μοτίβα
Εφαρμόζοντας μια νέα ανάλυση σε 20 χρόνια δορυφορικών εικόνων, οι επιστήμονες δημιούργησαν έναν καλύτερο χάρτη του χρονισμού των κύκλων ανάπτυξης των φυτών σε όλο τον κόσμο. Παράλληλα με τα αναμενόμενα μοτίβα, όπως η καθυστερημένη άνοιξη σε υψηλότερα γεωγραφικά πλάτη και υψόμετρα, είδαμε και πιο εκπληκτικά.
Ένα εκπληκτικό μοτίβο συμβαίνει στις πέντε μεσογειακές κλιματικές περιοχές της Γης, όπου οι χειμώνες είναι ήπιοι και υγροί και τα καλοκαίρια ζεστά και ξηρά. Αυτές περιλαμβάνουν την Καλιφόρνια, τη Χιλή, τη Νότια Αφρική, τη νότια Αυστραλία και την ίδια τη Μεσόγειο.
Όλες αυτές οι περιοχές μοιράζονται ένα εποχιακό μοτίβο "διπλής αιχμής", το οποίο έχει καταγραφεί προηγουμένως στην Καλιφόρνια, επειδή οι κύκλοι ανάπτυξης των δασών τείνουν να κορυφώνονται περίπου δύο μήνες αργότερα από άλλα οικοσυστήματα. Δείχνουν επίσης έντονες διαφορές στον χρόνο ανάπτυξης των φυτών από τις γειτονικές τους άνυδρες περιοχές, όπου οι καλοκαιρινές βροχοπτώσεις είναι πιο συχνές.
Εντοπισμός θερμών σημείων
Αυτό το σύνθετο μείγμα εποχιακών προτύπων δραστηριότητας εξηγεί ένα σημαντικό εύρημα της εργασίας μας: τα μεσογειακά κλίματα και οι γειτονικές τους άνυδρες περιοχές είναι θερμά σημεία μη συγχρονισμένης εποχιακής δραστηριότητας. Με άλλα λόγια, είναι περιοχές όπου οι εποχιακοί κύκλοι των κοντινών τόπων μπορεί να έχουν δραματικά διαφορετικό χρόνο.
Άλλα παγκόσμια θερμά σημεία εμφανίζονται κυρίως σε τροπικά βουνά. Τα περίπλοκα μοτίβα των μη συγχρονισμένων εποχών που παρατηρούμε εκεί μπορεί να σχετίζονται με τους πολύπλοκους τρόπους με τους οποίους τα βουνά μπορούν να επηρεάσουν τη ροή του αέρα, υπαγορεύοντας τοπικά μοτίβα εποχιακών βροχοπτώσεων και νεφών.
Αυτά τα φαινόμενα εξακολουθούν να είναι ελάχιστα κατανοητά, αλλά μπορεί να είναι θεμελιώδη για την κατανομή των ειδών σε αυτές τις περιοχές εξαιρετικής βιοποικιλότητας.
Εποχικότητα και βιοποικιλότητα
Ο εντοπισμός παγκόσμιων περιοχών όπου τα εποχιακά μοτίβα είναι μη συγχρονισμένα ήταν το αρχικό κίνητρο για την εργασία μας. Και το εύρημα ότι επικαλύπτονται με πολλά από τα θερμά σημεία βιοποικιλότητας της Γης - μέρη με μεγάλο αριθμό φυτικών και ζωικών ειδών - μπορεί να μην είναι σύμπτωση.
Σε αυτές τις περιοχές, επειδή οι εποχιακοί κύκλοι ανάπτυξης των φυτών μπορεί να είναι μη συγχρονισμένοι μεταξύ κοντινών τόπων, η εποχιακή διαθεσιμότητα των πόρων μπορεί επίσης να είναι μη συγχρονισμένη. Αυτό θα επηρέαζε τους εποχιακούς αναπαραγωγικούς κύκλους πολλών ειδών και οι οικολογικές και εξελικτικές συνέπειες θα μπορούσαν να είναι βαθιές.
Επιστροφή στη Γη
Δεν γνωρίζουμε ακόμη αν αυτό συμβαίνει πραγματικά. Αλλά η εργασία κάνει τα πρώτα βήματα προς την ανακάλυψη. Για ένα ευρύ φάσμα φυτικών και ζωικών ειδών, ο δορυφορικός μας χάρτης προβλέπει έντονες διαφορές στο έδαφος στον χρόνο ανθοφορίας των φυτών και στη γενετική συγγένεια μεταξύ των κοντινών πληθυσμών.
Η κατανόηση των εποχιακών προτύπων στον χώρο και τον χρόνο δεν είναι σημαντική μόνο για την εξελικτική βιολογία. Είναι επίσης θεμελιώδης για την κατανόηση της οικολογίας της μετακίνησης των ζώων, των συνεπειών της κλιματικής αλλαγής για τα είδη και τα οικοσυστήματα, ακόμη και της γεωγραφίας της γεωργίας και άλλων μορφών ανθρώπινης δραστηριότητας.
www.worldenergynews.gr
