Merah dan kuning sekarang ... coklat pada masa akan datang?

Salah satu kejadian yang paling menakjubkan berlaku setiap musim gugur, apabila daun-daun pokok kayu pecah menjadi warna cemerlang sebelum jatuh ke tanah. Memaparkan musim gugur di timur Amerika Syarikat, Eropah, Asia Timur dan beberapa kawasan di Amerika Selatan dan New Zealand menarik minat orang untuk mengalami alam semula jadi dalam semua keindahan mentahnya.

Pengintipan daun boleh memompa ratusan juta dolar pelancong ke dalam ekonomi kawasan yang sangat berwarna-warni. Tetapi sekarang perubahan iklim berlegar di latar belakang, mengancam untuk mengubah versi masa depan pertunjukan warna tahunan ini.

Perniagaan seperti biasa

Daun pokok berubah warna pada musim gugur sebagai tindak balas kepada hari yang lebih pendek dan suhu yang lebih sejuk. Pada bulan Ogos dan September, pokok bermula proses teratur daripada penipisan daun - atau mati - dicirikan oleh kehilangan klorofil, pigmen hijau yang digunakan tumbuhan untuk menangkap cahaya untuk fotosintesis.

Sesetengah spesies, seperti dogwoods, maple merah dan oak merah, mula membuat antosianin, pigmen yang memberikan warna merah cerah mereka. Pokok lain, seperti birches, poplars tulip dan beech, jangan membuat antosianin. Sebaliknya, apabila klorofil mereka rosak, pigmen yang tersembunyi pada musim panas menjadi kelihatan. Dipanggil karotenoid dan xanthophylls, mereka adalah pigmen yang bertanggungjawab untuk menghasilkan daun oren dan kuning.

Terlalu panas, terlalu sejuk

Jika jatuh sejuk, pokok memajukan warna daun lebih awal. Tahun-tahun yang lebih panas, paparan warna adalah lambat. Dalam dunia yang dipanaskan oleh perubahan iklim, permulaan warna akan sentiasa datang pada musim ini. Sesetengah pokok lebih sensitif terhadap suhu berbanding yang lain. Apabila cuaca panas, masa yang sangat halus bagi paparan warna jatuh mungkin hilang penyegerakan. Daripada simfoni warna masa yang digunakan sekarang, kita mungkin melihat patch yang tidak disegerakkan kerana setiap spesies berubah sepanjang musim.

Suhu yang lebih panas juga boleh menyebabkan perosak seperti serangga, kulat atau bakteria - apatah lagi spesies pokok eksotik seperti Princess Tree - untuk bergerak lebih jauh ke utara daripada biasa. Perosak ini dapat mengubah komposisi hutan, sama seperti apabila buah berangan dihapuskan oleh 100 blight tahun lalu. Jika komposisi spesies hutan di masa depan berubah sebagai tindak balas terhadap perubahan iklim, kualiti paparan dedaunan jatuh akan berbeza dengan apa yang kita lihat sekarang.

Gula dari matahari

Sunshine memainkan peranan di sini juga. Kemudian pada musim ini, hari-hari adalah lebih pendek dan matahari lebih rendah di langit kerana kecondongan bumi. Ini mengurangkan sinar matahari memperlambat proses fotosintesis dan menurunkan rizab gula. Tanpa gula itu untuk merangsang sintesis antosianin, kita akan mendapat daun merah yang kusam.

Terlalu basah, terlalu kering

Perubahan iklim global mungkin juga mengubah jumlah hujan dan masa. Terlalu hujan menurunkan intensiti warna jatuh - bukan kerana ia mencuci warna (kisah isteri lama), tetapi kerana langit berawan dan cahaya yang rendah mengurangkan fotosintesis dan pengeluaran anthocyanin penting. Sebaliknya, kemarau menyebabkan pokok-pokok menurunkan daun mereka terlebih dahulu sebelum mereka mendapat peluang untuk mengubah warna.

Nitrogen adalah satu lagi faktor yang boleh membisukan paparan warna. Tahap kelebihan, yang boleh mengakibatkan pencemaran dan peningkatan pemendakan, juga mengurangkan pengeluaran anthocyanin. Sekali lagi hasilnya kurang warna daun merah. Kita mungkin sudah melihat paparan jatuh merah kurang daripada yang sebelum industrialisasi, sejak kebanyakan timur hutan hari ini dapatkan dua hingga tujuh kali masukan semula jadi nitrogen.

Memindahkan Pokok

Paparkan dedaunan jatuh seperti yang dilihat dari angkasa. (Balai Cerap Bumi NASA)

Sekiranya terlalu hangat atau terlalu kering untuk beberapa spesies pokok, mereka mungkin berhijrah ke habitat yang lebih sesuai. Pokok individu, tentu saja, tidak boleh mengambil dan bergerak sebagai tindak balas kepada keadaan cuaca. Tetapi pokok-pokok di kawasan yang tidak berpenghuni akan mati dan anak benih akan memegang kawasan sejuk baru.

Di Vermont, di mana suhu telah meningkat oleh 2.5F (1.5C) pada tahun 50 yang lalu, pokok kayu keras mempunyai berhijrah sekitar 328ft (100m) upslope, di mana ia lebih sejuk. Untuk pokok-pokok di muka bumi yang rata, suhu yang lebih panas akan memaksa mereka untuk berhijrah ke utara. Maple gula, salah satu pokok warna pokok jatuh di New England, boleh bergerak dari Amerika Syarikat ke Kanada. Apa yang akan berlaku musim luruh di New England seperti tanpa warna merah terang yang biasa digunakan? Perpindahan seperti itu akan mengubahnya komposisi hutan kita selamanya. Keseimbangan warna jatuh pada akhirnya akan muncul.

Jangan Lupakan Karbon Dioksida

Sudah tentu, peningkatan jumlah karbon dioksida di atmosfer bumi adalah salah satu sebab iklim memanas di tempat pertama. Pokok perlu menyesuaikan diri kerana tahap karbon dioksida terus meningkat dalam dekad yang akan datang. penyelidikan mencadangkan bahawa lebih banyak CO₂ mungkin sebenarnya meningkatkan warna jatuh. Jadi skor satu titik untuk pemanasan global - walaupun faktor satu ini tidak akan mengimbangi keseimbangan.

Catch This Show While You Can

Perubahan iklim global tidak akan menghilangkan warna daun jatuh, tetapi paparan terbaik akan bergerak ke utara dan ke atas dalam ketinggian sebagai tindak balas kepada pemanasan. Bagi hutan di lokasi mereka sekarang, paparan dedaunan jatuh akan berlaku pada musim ini dan mungkin bertahan lebih lama, tetapi akan berkurangan kerana warna merah yang kurang sengit. Dedaunan jatuh menunjukkan bahawa cucu-cucu kita akan melihat pada akhir abad ini tidak akan menjadi yang kita lihat hari ini.

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan
Baca artikel asal.

Mengenai Penulis

Howard Neufeld adalah Profesor Ekologi Tumbuhan Fisiologi di Appalachian State University. Makmalnya memberi tumpuan kepada ekologi fisiologi tumbuh-tumbuhan, termasuk topik-topik seperti hubungan air dan pola pertukaran gas, pencemaran udara, tumbuh-tumbuhan understory dan ekologi tumbuhan invasif. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, kami mempunyai usaha penyelidikan yang besar yang bertujuan untuk memahami kesan ozon troposferik pada tumbuh-tumbuhan yang berasal dari Taman Negara Great Smoky Mountains.

Kenyataan Pendedahan: Howard Neufeld tidak berfungsi, berunding, memiliki saham atau menerima dana daripada mana-mana syarikat atau organisasi yang akan mendapat manfaat daripada artikel ini, dan tidak mempunyai gabungan yang relevan.

Tempah disyorkan:

Bumi Hanya Berterima: Menyambung semula dengan Alam dan Tempat Kita di dalamnya
oleh Jules Pretty.

Bagi sebahagian besar sejarah manusia, kita telah menjalani kehidupan seharian kita dengan hubungan erat dengan tanah itu. Tetapi sekarang, buat pertama kalinya, lebih ramai orang tinggal di kawasan bandar dan bukannya di luar bandar, yang membawa masalah. Buku ini, oleh pengarang terkenal Jules Pretty, secara asasnya mengenai hubungan kita dengan alam, haiwan dan tempat. Satu siri esai saling berkaitan membawa para pembaca mengenai pelayaran yang ditenun melalui tema-tema hubungan dan penyimpangan antara manusia dan alam semula jadi. Perjalanan ini menunjukkan bagaimana gaya hidup moden dan ekonomi kita memerlukan enam atau lapan Bumi sekiranya seluruh penduduk dunia mengamalkan cara kita yang berlebihan. Jules Pretty menunjukkan bahawa kita membuat dunia kita sendiri tidak ramah dan begitu berisiko kehilangan apa yang dimaksudkan sebagai manusia: kecuali kita membuat perubahan besar, Gaia mengancam untuk menjadi Grendel. Walau bagaimanapun, pada akhirnya, buku tersebut menawarkan sekilas tentang masa depan yang optimis untuk kemanusiaan, dalam menghadapi perubahan iklim dan menangguhkan malapetaka alam sekitar global.

Klik di sini untuk maklumat lanjut dan / atau untuk memerintahkan buku ini di Amazon.