Як зміна клімату впливає на пори року

Осінь нарешті прибула до Великобританії після надзвичайно сонячного вересня. Дні стають коротшими, температура нижчою, а листя змінює колір. Запізнілий настання осені у 2023 році – не поодиноке. Насправді це частина ширшої тенденції, в якій перехід від літа до зими відбувається пізніше в році. Мої власні дослідження, які я проводив протягом останніх 13 років, вказують на зміну клімату як на ймовірну причину.

Одним із найпомітніших наслідків зміни клімату є зміна моделей сезонності рослинності навколо нас. Це включає час важливих біологічних подій, таких як розпускання бруньок, поява перших листків, цвітіння та опадання листя.

Загалом, поява першого листка знаменує прихід весни, а опадання листя — початок осені. Час цих подій змінюється, особливо в північній півкулі, де весна, здається, починається раніше, а настання осені відкладається.

Традиційно моніторинг сезонності рослинності передбачав ретельне документування цих сезонних явищ рік за роком. Найперші записи про весняні події у Великій Британії датуються 1736 роком, коли натураліст Роберт Маршам почав записувати час весняних подій у Норвічі, Англія.

Сьогодні супутникові дані стали важливим інструментом для відстеження змін у сезонності рослинності. За цими даними можна оцінити силу вегетації (показник стану, потужності та пишності рослинності). Потім зміни можна використовувати для визначення початку та кінця кожного вегетаційного періоду.

Довший період вегетації

Дослідники клімату тепер мають у своєму розпорядженні майже п’ять десятиліть супутникових спостережень. Аналіз цих даних показує, що весна просунулася приблизно на 15 днів, а осінь – на стільки ж. Загальним результатом стало подовження вегетаційного періоду на цілий місяць за останні три десятиліття.

Зрушення в розкладі пір року особливо виражено у більш високих широтах. Рослинність, розташована більше ніж на 55° на північ від екватора, наприклад, у модринових лісах на півночі росії, демонструє тенденцію до подовження вегетаційного періоду, що збільшується на один день на рік.

Довший вегетаційний період не обов’язково є поганим. Це означає більш тривалий період фотосинтезу, який теоретично може збільшити чисте поглинання вуглецю, хоча конкретних доказів цьому поки що немає.

Але ранній початок вегетаційного періоду наражає рослини на ризик пошкодження весняними заморозками та підвищеної вразливості до літньої посухи. Дослідження показали, що рання весна в центральній і північній Європі у 2018 році сприяла посиленню росту рослинності. Це, своєю чергою, призвело до швидкої втрати вологи ґрунтом, посилюючи умови літньої посухи.

Роль зміни клімату

Температура є одним з основних факторів, що впливають на ріст рослинності у високих північних широтах. Отже, більш ранне настання весни та пізніший прихід осені, ймовірно, зумовлені підвищенням глобальної середньої температури. З 1981 року середня глобальна температура зростала на 0,18°C за десятиліття.

З усім тим, вплив температури на тривалість вегетаційного періоду може змінюватися в залежності від типу рослинності. В екосистемах, де переважно домінують ліси, тепліший клімат може призвести до більшого фотосинтезу та підвищення продуктивності рослинності.

З іншого боку, у теплішому кліматі більше води випаровується з поверхні Землі, висушуючи ґрунт. Це може негативно вплинути на ріст рослин із неглибоким корінням, таких як трави та трав’янисті рослини.

Іншим наслідком зміни клімату є збільшення частоти посух у пік вегетаційного періоду. Умови посухи призводять до сильного водного стресу для рослин, що призводить до передчасного опадання листя або зміни його кольору, явище, яке часто називають «помилковою осінню».

Велика Британія пережила такі умови в серпні 2022 року, коли спостерігалося раннє опадання листя та побуріння листя, оскільки країна боролася з надзвичайною хвилею спеки.

Довший і більш сухий вегетаційний період також може збільшити ризик лісових пожеж. Дослідження, проведене в США у 2006 році, виявило значне зростання активності лісових пожеж у лісах північних Скелястих гір із середини 1980-х років. Ця зміна була тісно пов’язана з підвищенням весняних і літніх температур і більш раннім весняним таненням снігу.

Зміна клімату явно впливає на ріст рослинності та сезонність. Але ступінь і серйозність його впливу змінюється залежно від типу рослини та місця її зростання. Наявність супутникових даних за останні 50 років є цінним ресурсом для фіксації змін у тривалості вегетаційного періоду. Ці дані допомагають вченим кількісно визначити масштаб і наслідки цих змін, надаючи розуміння того, як рослини реагують на наше потепління клімату.