كان ربيع 2012 الأقدم في جميع أنحاء الولايات المتحدة منذ 1900. في العديد من الولايات ، وصلت علامات الربيع ما يقرب من ثلاثة إلى أربعة أسابيع في وقت سابق من المتوقع. أدى الدفء غير المعقول إلى ازدهار مبكر بشكل غير معتاد ، لا سيما على الأشجار الثمرية في المناطق الشمالية الشرقية ومنطقة البحيرات الكبرى. ذكر مراقبون في ماساتشوستس وويسكونسن أن الإزهار جاء في وقت أبكر مما كان عليه منذ أن لاحظ هنري ديفيد ثورو عندما بدأت النباتات في الازدهار قرب Walden Pond في 1850s أو منذ لاحظ Aldo Leopold أوقات التزهير في "The Shack" في مقاطعة Sauk في 1930s و "40s.

ثم ، في ما أصبح معروفًا كخاصية مميزة لتغير المناخ - تقلبات غير عادية - تم اتباع درجات الحرارة الدافئة المبكرة بشكل استثنائي فجأة بسبب التجميد الشديد.

كنا نعتقد أن 2010 كان غريبًا. لكن 2012 كان غريبا حقا ، "يقول جيك ويلتزين ، المدير التنفيذي لشبكة علم الوراثة الوطنية بالولايات المتحدة الأمريكية.

أما الاحترار المبكر غير المعتاد ، المعروف باسم "الربيع الزائف" ، فيزداد شيوعًا مع تغير المناخ. كما أن آثاره تثير قلقًا متزايدًا. فعندما تستيقظ درجات الحرارة الدافئة على النباتات والحيوانات الكامنة قبل الأوان ، يمكنها التخلص من توقيت الأحداث الموسمية الحاسمة لشبكة غذائية بيئية كاملة. النتائج يمكن أن تسبب ضررا مدمرا لكل من الأنواع البرية والمزروعة. تسببت أحداث الربيع الكاذبة في خسائر فادحة في محاصيل الفاكهة في الولايات المتحدة ، وألحقت أضرارًا بمساحات شاسعة من الغابات وأهلكت أعدادًا كبيرة من الفراشات الحساسة في كاليفورنيا.

اتجاه متميز نحو بداية الربيع

علماء الطبيعة والعلماء والمزارعون والبستانيون يلاحظون منذ زمن بعيد متى تزرع النباتات وتزرعم كل عام - جزء من دراسة الأحداث الموسمية المعروفة باسم الفينولوجيا. لاحظ علماء وغيرهم من مراقبي الفناء الخلفي على حد سواء تحولا متواصلا نحو الينابيع السابقة عبر أمريكا الشمالية خلال السنوات الماضية من 50 إلى 100. في الوقت نفسه ، هناك عدد متزايد من الدراسات العلمية التي وثقت الظهور المتطور للبراعم والزهور والحيوانات السبات.

منذ أوائل 1900s ، تحول حوالي ثلثي الأنواع التي تمت دراستها نحو الربيع في وقت مبكر تزهر ، تربية أو الهجرة. وينطبق هذا على كل مجموعة رئيسية من الأنواع المدروسة ، بما في ذلك البرمائيات والطيور والأسماك واللافقاريات والثدييات وكذلك الأشجار والنباتات غير الخشبية والشعاب المرجانية والعوالق. وقد لوحظت هذه التغيرات في كل قارة ومحيط رئيسي ، وفقاً لكامييل بارميزان ، الأستاذ بجامعة تكساس في أوستن ، الذي يركز بحثه على التأثيرات البيولوجية لتغير المناخ.

يمكن أن تؤدي البراعم والزهور المبكرة التي يقتلها الصقيع إلى الفشل في الزهرة والفاكهة لبقية تلك السنة. شبكة علم الوراثة الوطنية بالولايات المتحدة الأمريكية ، التي تجمع بيانات الورقة والازدهار بالإضافة إلى معلومات حول متى تهاجر الأنواع وتتكاثر من جميع أنحاء الولايات المتحدة. ، وقد ساعدت على تأكيد أن بداية الربيع المتقدمة والتحولات الحادة بين درجات الحرارة الدافئة والباردة هي جزء من الاتجاهات المستمرة. بينما تم تأسيس الشبكة رسميًا في منتصف 2000s ، فإن الملاحظات المسجلة من قبل العلماء والمتطوعين المساهمين يعود تاريخها إلى 1950s.

تظهر بعض من أطول السجلات الجارية ، التي تؤرخ نمو الورقة الأولى من صريمة الجدي و الليلك عبر الدول السفلى من 48 ، تحولًا ملحوظًا نحو تواريخ سابقة منذ 1980s. مثل درجات الحرارة المسجلة كجزء من البحوث المتعلقة بتغير المناخ ، تظهر تواريخ الورقة تقلبات كبيرة من سنة لأخرى ولكن الاتجاه متميز - درجات حرارة أدفأ في وقت سابق وأول براعم وأزهار في وقت سابق.

في حين أن الينابيع الخاطئة العرضية ليست جديدة ، إلا أن الجديد في السنوات الأخيرة هو الجمع بين الينابيع الأكثر دفئًا وتقلبات درجات الحرارة الشديدة ، والأوقات الأقصر عمومًا خلال فصلي الخريف والشتاء في درجات حرارة أقل من درجة التجمد ، وأنماط التهطال المتغيرة المرتبطة بتغير المناخ العالمي.

كانت نوبات الخريف والشتاء الدافئة في كل من 2010 و 2012 ، على سبيل المثال ، أطول من غيرها. وتزيد هذه الظاهرة من احتمال خروج النباتات من السبات قبل الأوان ، مما يؤدي إلى إنتاج أوراق الشجر والبراعم والزهور. عندما تكون درجات الحرارة المعتدلة بشكل غير معتاد ونمو النبات اللاحق متبوعًا بدرجات حرارة متجمدة ، فإن البراعم والزهور المبكرة التي تقتلها الصقيع يمكن أن تعني الفشل في الزهور والفاكهة لبقية تلك السنة. وبالإضافة إلى التأثيرات الحادة على الأجزاء النباتية الهشة ، فإن الاحترار المبكر يمكن أن يسبب مشاكل أيضًا عن طريق تقليل فترة التبريد في فصل الشتاء ، حيث تحتاج العديد من بذور النباتات إلى الإنبات السليم ، وتحتاج النباتات إلى مهدها وتزهرها ، كما أن الحيوانات التي تحتاج إلى السبات تحتاج إلى إكمال دوراتها السنوية في صحة جيدة.

هناك تأثير تموج على النظم البيئية

إن احتمالية التجميد بعد أن يزرع محصول ما ، أو أزهرت أو وضع الفاكهة ، يمثل مشاكل واضحة للمزارعين. على سبيل المثال ، ضرب الربيع الزائف 2007 المحاصيل الزراعية والأشجار النفضية في الغرب الأوسط للولايات المتحدة إلى مناطق جنوب شرق ووسط الأطلسي بشكل خاص ، مما تسبب في تلف المحاصيل - خاصة أشجار الفاكهة والتوت - التي دفعت إلى طلب إعلان كارثة في ولاية كارولينا الشمالية . في 2012 ، قدرت الخسائر في محاصيل أشجار الفاكهة في ولاية ميشيغان بسبب زهور الربيع الزائفة ودورات التجميد في نصف مليار دولار.

إن توقيت تطور الورقة والزهرة له تأثيرات تموج في جميع أنحاء النظام البيئي لأن هذه التغيرات تحفز تدفق النسغ والرحيق والمغذيات داخل النباتات وتؤثر بالتالي على توافر المأوى والرعاية في الكائنات الحية الأخرى.

لا يمكن للربيع الزائف أن يضر فقط بالنباتات التي تطرح براعم وأوراق أو أزهار مبكرة ، بل أنواع أخرى وأنظمة إيكولوجية بكاملها. إن توقيت تطور الورقة والزهرة له تأثيرات تموج في جميع أنحاء النظام البيئي لأن هذه التغيرات تحفز تدفق النسغ والرحيق والمغذيات داخل النباتات وتؤثر بالتالي على توافر المأوى والرعاية في الكائنات الحية الأخرى. يمكن أن يكون لذلك عواقب عميقة ، لا سيما عندما تخرج الأنواع من حالة السبات أو أثناء الهجرة.

وقد تم الإبلاغ عن عدم التزامن الأحداث الموسمية في جميع أنحاء العالم ، من جنوب شرق الولايات المتحدة إلى نيو انغلاند ، والروكيز إلى هضبة التبت وعبر أوروبا. برز روكي مارموتس الجبلية للعثور على النباتات التي يعتمدون عليها للحصول على الطعام المدفون تحت الثلوج التي لم تذوب بالكامل بعد. وقد تراجعت الفراشات في سييرا نيفادا في كاليفورنيا من شرانقها في ما بدا وكأنه دفء في فصل الربيع ، ولكن لم يتم التخلي عنه إلا من خلال التجميد الذي تبعه.

ساهمت سلسلة من أحداث الربيع الزائفة في استئصال مجموعة من فراشات إيريث في الفراشات في سييرا نيفادا في 1980s و 1990s حيث أن درجات الحرارة المرتفعة لم تزامن مع الوقت الذي ظهرت فيه الفراشات وتفتح النباتات التي يعتمدون عليها للحصول على الطعام والحرارة نقص الرطوبة تسبب النباتات لتجف عندما اليسروع اللازمة لتتغذى عليها.

هناك تأثير آخر مزعج للزنب الكاذب هو الضرر الذي يمكن أن يسببه للزراعة وغطاء الشجرة. إذا كان التجميد الزائف في الربيع يقلل بشكل كبير من نجاح الغطاء الصيفي للأشجار عبر مساحات واسعة من المناظر الطبيعية كما حدث في جنوب شرق الولايات المتحدة في 2007 ، فإنه يمكن أيضًا أن يقلل من كمية الكربون والمغذيات الأخرى التي يمكن لهذه الأشجار معالجتها. هذا يمكن أن يؤدي إلى إضعاف صحة التربة كما يهدد صحة الحشرات وغيرها من الكائنات الحية التي تعتمد على تدوير المغذيات في النباتات.

أنتوني بارنوسكي ، جامعة كاليفورنيا ، بيركلي أستاذ البيولوجيا التكاملية ومؤلف ضربة الشمس: الطبيعة في عصر الاحترار العالمي - يقول كتاب 2009 الذي يفحص تأثيرات تغير المناخ على مختلف الأنواع في البرية - عند محاولة فهم آثار الاحترار العالمي ، بما في ذلك تلك المرتبطة بظاهرة الربيع الزائفة ، من المهم النظر في كيفية تفاعل الأنواع المختلفة المتأثرة. "هناك جميع أنواع التعقيدات التي نحتاج إلى النظر إليها بمزيد من التفصيل" ، كما يقول.

تحاول ضبط الينابيع السابقة

يشرح بارنوسكي: "إن الاستجابة الأولية النوعية للتغير المناخي هي التحرك حول المناظر الطبيعية ومحاولة استعادة مساحة مناخها". بعبارة أخرى: يحاولون إيجاد الظروف التي تكرر تلك الظروف في الأماكن التي ازدهروا فيها سابقاً. في الواقع ، ذكرت جامعة تكساس في بارمينان أوستن في 2013 أن ملخصًا للعديد من الدراسات البحثية التي أجريت في جميع أنحاء العالم خلال السنوات الماضية 10 يظهر أنه منذ أوائل 1900s ، ما يقرب من نصف جميع الأنواع المدروسة قد حولت نطاقاتها أقرب إلى القطبين - بين حول 30 و 995 miles poleward - أو أعلى في الارتفاع ، بقدر ما يتعلق بأقدام 1,300 ، بحثًا عن درجات حرارة أكثر برودة.

من وجهة نظر إنتاج الأغذية ، يحاول المزارعون في جميع أنحاء العالم التكيف مع الاحتمالية المتزايدة للينابيع الزائفة عن طريق الزراعة بطرق تتلاءم مع كل من الاحترار المبكر ودرجة الحرارة والرطوبة القصوى ، كما يقول شارون موزلي جوردجي ، زميل ما بعد الدكتوراة في الطاقة والبيئة في جامعة ستانفورد. . ويجري استنباط أنواع مختلفة من القمح من أجل تحمل الحرارة ومتغيرات أخرى تترافق مع تغير المناخ حتى يتسنى لها تحمل درجات الحرارة المرتفعة في المناطق المدارية في آسيا وأفريقيا وأمريكا الجنوبية فضلاً عن تحديات كل من الاحترار والتنوع الشديد في نصف الكرة الشمالي. "المزارعون يتكيفون" ، يقول بارمزان.

وفي الوقت نفسه ، تتنقل الأنواع البرية بحثًا عن ظروف مناسبة لدورة حياتها بالكامل في ظل ظروف لا يمكن التنبؤ بها بشكل متزايد. ولكن عندما يتوقف النجاح في مرحلة معينة من الحياة على انتقال ثابت من ظروف موسم إلى آخر - وهو عطل في الربيع غير صحيح - يحدث ذلك عندما تبدأ أنواع كثيرة في مواجهة صعوبات. يقول بارنوسكي: "قد تكون مشكلة الفينولوجيا مشكلة كبيرة حقاً".

إن الإجماع بين العلماء الذين يدرسون تغير المناخ هو أن الاضطرابات في ما اعتبر أنماطًا طبيعية من درجات الحرارة الموسمية وهطول الأمطار التي بدأها تراكم غازات الاحتباس الحراري هي معنا لبعض الوقت.

ووفقاً لباراميزان ، "ليس لدينا أي دليل حتى الآن على أي تغييرات تطورية من النوع الذي يوحي بأن الأنواع تتكيف" مع التقلبات الحادة في درجات الحرارة على الرغم من حقيقة أن بعض الأنواع قد تكون قادرة بالفعل على التعامل مع مثل هذه التطرف. وتشرح أن بعض الأنواع تستجيب لهذه التغييرات أو تستوعبها ، لكن ذلك لا يعني بالضرورة تطويراً تطورياً. تستخدم Weltzin ، في شبكة علم الوراثة الوطنية بالولايات المتحدة الأمريكية ، مصطلح "التعديل".

إن الإجماع بين العلماء الذين يدرسون تغير المناخ هو أن الاضطرابات في ما اعتبر أنماطًا طبيعية من درجات الحرارة الموسمية وهطول الأمطار التي بدأها تراكم غازات الاحتباس الحراري هي معنا لبعض الوقت. وحتى لو حدث انخفاض هائل في هذه الانبعاثات على مستوى العالم ، فإن ما يحدث الآن في الغلاف الجوي سيظل يؤثر على أنماط المناخ العالمي لسنوات قادمة. وبالنظر إلى هذا الواقع ، من المرجح أن تصبح الزواجات المبكرة والخطأ ظاهرة مألوفة بشكل متزايد. إذن ، من بين الخطوات القادمة للعلماء ، لا يتعلمون المزيد عن كيفية استجابة الأنواع لهذه الأحداث فحسب ، بل أيضًا كيفية التنبؤ بها.

في حين أن التنبؤ بالينابيع الزائفة لا يمكن أن يساعد الأنواع البرية بالطريقة نفسها التي تستطيع من خلالها الزراعة - أو حل الأسباب الجذرية للمشكلة - إلا أنها قد تشير إلى الطريق لجهود الحفظ التي يمكن أن تساعد في حماية بعض الأنواع المعرضة للخطر. وكما قال البارميزان عن الاستراتيجيات التكيفية للمزارعين ، "قد يكون من المهم جدًا الحصول على هذا الحق".

ظهر هذا المقال أصلا على Ensia

عن المؤلف

إليزابيث غروسمان هي صحفية وكاتبة مستقلة متخصصة في القضايا البيئية والعلمية. هي مؤلفة مطاردة جزيئات ، عالية التقنية القمامة ، مستجمعات المياه وغيرها من الكتب. ونشرت أعمالها أيضا في مجموعة متنوعة من المنشورات، بما في ذلك Scientific American، Yale e360، ال واشنطن بوست، TheAtlantic.com ، صالون ، الأمة، و الأم جونز. وهي من مواليد مدينة نيويورك ، وهي حاصلة على درجة البكالوريوس في الآداب من جامعة ييل. وهي تعيش الآن على بعد دقيقة واحدة سيرا على الأقدام من نهر ويلاميت في بورتلاند ، أوريغون. عندما لا تكون مكتوبة على مكتبها ، فهي تستكشف - المشي ، والتخييم ، والتجديف ، والرسم ، ومشاهدة الطيور.

أوصى الكتاب:

مطاردة الجزيئات: المنتجات السامة ، صحة الإنسان ، وعد الكيمياء الخضراء
من جانب اليزابيث غروسمان.

إليزابيث غروسمان ، الصحفية المشهورة التي جلبت الانتباه الوطني إلى الملوثات المخبأة في أجهزة الكمبيوتر وغيرها من الأجهزة الإلكترونية عالية التقنية ، تتعامل الآن مع مخاطر المنتجات الاستهلاكية العادية. ومع ذلك ، يصعب تصور الحياة من دون توفير وسائل الراحة التي توفرها المواد الحالية - ويقول المؤلف أنه لا يتعين علينا ذلك. إن ثورة علمية تتمثل في إدخال منتجات "حميدة حسب التصميم" ، وتطوير عمليات التصنيع التي تراعي التأثيرات الصحية في كل مرحلة ، وتقوم بإنشاء مركبات جديدة تحاكي الأنظمة الطبيعية بدلاً من تعطيلها. من خلال المقابلات مع كبار الباحثين ، تعطينا إليزابيث غروسمان نظرة أولى على هذا التحول الجذري. بدأت الكيمياء الخضراء في الظهور ، لكنها توفر الأمل في أن نتمكن بالفعل من إنشاء منتجات تفيد الصحة والبيئة والصناعة.

انقر هنا للحصول على مزيد من المعلومات و / أو لطلب هذا الكتاب على الأمازون.