Jarní fenologie a změna klimatu

S příchodem jara si všimneme změny ročních období podle počasí, ale také řady přírodních událostí. V závislosti na tom, kde žijete, mohou krokusy propíchnout sníh, zabiják může být zpět nebo kvetou třešně. Zdá se, že dochází k řádnému sledu událostí s různými jarními květy, které se objevují v pořádku, červené javorové pupeny praskající do nových listů nebo stará lila u stodoly, která voní vzduchem. Tento sezónní cyklus přírodních jevů se nazývá fenologie. Globální změna klimatu Zdá se, že interferuje s fenologií mnoha druhů, v samém srdci druhových interakcí.

V mírných oblastech, jako je severní polovina Spojených států, existuje v zimě poměrně nízká biologická aktivita. Většina rostlin je nečinná, a tak se jí živí i hmyz. Zvířata, která se spoléhají na tento hmyz, jako jsou netopýři a ptáci, zase hibernace nebo chladné měsíce tráví na jižních místech. Ectotherms jako plazi a obojživelníci, kteří odebírají své tělo teplo ze svého prostředí, mají také aktivní fáze vázané na roční období. Toto dlouhé zimní období omezuje všechny pěstitelské, šlechtitelské a rozmnožovací činnosti, které rostliny a zvířata dělají, do krátkého příznivého okna. To dělá jaro tak živým, protože rostliny kvetou a pěstují nový růst, objevují se a rozmnožují hmyz a ptáci odlétají zpět, aby využili výhody této krátkodobé odměny. Nástupy každé z těchto činností zvyšují tolik fenologických markerů.

Různé organismy reagují na různé podněty k zahájení sezónních aktivit. Mnoho rostlin začne pěstovat listy znovu po stanoveném období klidu, což velmi hrubě diktuje okénko pro vyklízení. Cue, která přesněji určuje, kdy mohou být pupeny zlomeny, může být teplota půdy, teplota vzduchu nebo dostupnost vody. Podobně i teploty mohou podpořit začátek aktivity hmyzu. Samotná délka dne může být pro některé sezónní události rozhodujícím faktorem. Reprodukční hormony budou u mnoha druhů ptáků produkovány pouze v případě dostatečného počtu denních hodin.

Energeticky nejnáročnější období v životě většiny zvířat je, když se rozmnožují. Z tohoto důvodu je jejich výhodou shodovat se s rozmnožováním (a pro mnohé i chovem mladých) v období, kdy je jídlo nejhojnější. Housenky by se měly líhnout stejně, jak se vynoří mladé jemné listy dubu, než ztvrdnou a stanou se méně výživnými. Chov zpěvních ptáků musí načasovat líhnutí svých mláďat právě během toho vrcholu aktivity housenky, aby mohli využít tohoto bohatého zdroje bílkovin ke krmení svých potomků. Mnoho druhů se vyvinulo, aby využívaly vrcholy v dostupnosti zdrojů, takže všechny tyto zdánlivě nezávislé fenologické události jsou skutečně součástí komplexní sítě přesných interakcí. Narušení sezónních událostí může mít hluboký dopad na ekosystémy.

Mezivládní panel pro změnu klimatu, ve zprávě z roku 2007 odhaduje, že jaro dorazilo dříve o 2,3 až 5,2 dne za desetiletí v předchozích 30 letech. Mezi stovkami pozorovaných změn se začátkem roku posunuly listy z ginkgo v Japonsku, kvetoucí šeříky a příchod pěvců. Problém je v tom, že ne všechny tyto posuny se dějí stejnou rychlostí, pokud vůbec. Například:

• Zimní můry byly načasovány, aby se vylíhly právě tehdy, když mladé dubové listy vytrhly z pupenů. Se změnou klimatu došlo k oběma počátkům roku, ale podstatně více pro líheň zimních můr. Mladí vznikající housenky pak hladovějí a umírají.
• Někteří severoameričtí stěhovaví ptáci rozšířili údaje o svém příjezdu. Alespoň jeden z hlavních druhů dřevin, na nichž se pícniny pěstují, však již dříve vysadil. Ptákům by pak mohl chybět vrchol dostupnosti hmyzu, který se nachází na těchto stromech, a poskytnout energii a bílkoviny, které ptáci potřebují na začátku hnízdní sezóny.

Tyto typy nevyrovnanosti důležitých událostí v přírodě se nazývají fenologické neshody. V současné době probíhá mnoho výzkumů, které by rozpoznaly, kde by mohlo dojít k těmto neshodám.