Jarná fenológia a zmena podnebia

Ako prichádza jar, pozorujeme zmenu ročného obdobia podľa počasia, ale aj množstva prírodných udalostí. V závislosti od toho, kde bývate, krokusy môžu zasekávať sneh, vrah môže byť späť alebo čerešne môžu kvitnúť. Zdá sa, že nastáva usporiadaná sekvencia udalostí, s rôznymi jarnými kvetmi, ktoré sa objavujú v poriadku, červené javorové púčiky praskajú do nových listov alebo stará lila pri stodole, ktorá voní vzduchom. Tento sezónny cyklus prírodných javov sa nazýva fenológia. Globálna zmena podnebia Zdá sa, že interferuje s fenológiou mnohých druhov, v samom srdci druhových interakcií.

V miernych oblastiach, ako je severná polovica Spojených štátov, existuje v zime pomerne nízka biologická aktivita. Väčšina rastlín je spiacich a rovnako sa nimi živí aj hmyz. Zvieratá, ktoré sa spoliehajú na tento hmyz, ako sú netopiere a vtáky, zase zimujú alebo zimujú v chladnejších mesiacoch na južnejších miestach. ectotherms rovnako ako plazy a obojživelníky, ktoré odvádzajú telu teplo zo svojho prostredia, majú aktívne obdobia viazané na ročné obdobia. Toto dlhé zimné obdobie obmedzuje všetky pestovateľské, šľachtiteľské a rozmnožovacie činnosti, ktoré rastliny a zvieratá robia, do krátkeho výhodného okna. To robí jar pružnou, s kvetmi a rastom rastlín, objavujúcim sa a rozmnožujúcim sa hmyzom a vtákmi odchádzajúcimi späť, aby využili výhody tejto krátkodobej odmeny. Nástupy každej z týchto aktivít zvyšujú toľko fenologických markerov.

Rôzne organizmy reagujú na rôzne podnety na začatie sezónnych aktivít. Mnohé rastliny začnú listy opäť pestovať po stanovenom období pokoja, ktoré veľmi ostro diktuje výrez. Tágo, ktoré presnejšie určí, kedy môže byť púčik zlomený, môže byť teplota pôdy, teplota vzduchu alebo dostupnosť vody. Podobne aj teplotné podnety môžu podporovať začiatok aktivity hmyzu. Samotná dĺžka dňa môže byť operatívnym spúšťačom niektorých sezónnych udalostí. U mnohých vtáčích druhov sa budú produkovať reprodukčné hormóny iba v prípade dostatočného počtu denných hodín.

Najviac energeticky najnáročnejšie obdobie v živote väčšiny zvierat je, keď sa rozmnožujú. Z tohto dôvodu je ich výhodou súbežne s rozmnožovaním (a pre mnohých aj odchovom mladých) v období, keď je jedlo najhojnejšie. Housenky by sa mali liahnúť rovnako, ako sa objavujú mladé nežné listy duba, predtým, ako stvrdnú a stanú sa menej výživnými. Chovné spevy vtákov musia časovo vyliahnuť mláďatá práve počas tohto vrcholu aktivity húsenice, aby mohli využiť tento bohatý zdroj bielkovín na kŕmenie svojich potomkov. Mnoho druhov sa vyvinulo, aby využívali vrcholy dostupnosti zdrojov, takže všetky tieto zdanlivo nezávislé fenologické udalosti sú skutočne súčasťou komplexnej siete presných interakcií. Prerušenie sezónnych udalostí môže mať hlboký vplyv na ekosystémy.

Medzivládny panel pre zmenu podnebia, v správe z roku 2007 odhaduje, že jar prišla skôr o 2,3 až 5,2 dňa za desaťročie v predchádzajúcich 30 rokoch. Spomedzi stoviek pozorovaných zmien sa začiatkom roka posunulo opúšťanie stromov ginkgo v Japonsku, kvitnutie šeřík a príchod penice. Problém je v tom, že nie všetky tieto zmeny sa vyskytujú rovnakou rýchlosťou, ak vôbec. Napríklad:

• Zimné mory boli načasované, aby sa vyliahli práve vtedy, keď mladé dubové listy vytrhli z púčikov. So zmenou podnebia sa obe deje začiatkom roka, ale výraznejšie to platí pre poklop zimy. Mladí vznikajúci húsenice potom hladujú a zomierajú.
• Niektoré severoamerické sťahovavé vtáky rozšírili svoje údaje o príchode. Aspoň jeden z hlavných druhov stromov, ktoré krmoviny pestujú, však už skôr vysadil. Vtákom by potom mohol chýbať vrchol dostupnosti hmyzu, ktorý sa nachádza na týchto stromoch, a poskytnúť vtákom energiu a bielkoviny potrebné na začiatku hniezdnej sezóny.

Tieto typy nevyrovnania dôležitých udalostí v prírode sa nazývajú fenologické nesúlady. V súčasnosti prebieha veľa výskumov s cieľom zistiť, kde by sa tieto nesúlady mohli vyskytnúť.