Musim bunga 2012 adalah terawal dicatatkan di seluruh Amerika Syarikat sejak 1900. Di banyak negeri, tanda-tanda musim bunga tiba hampir tiga hingga empat minggu lebih awal dari yang diharapkan. Kehangatan tidak wajar mendorong bunga-bunga awal yang luar biasa, terutama pada pokok berbuah di kawasan Timur Laut dan Great Lakes. Para pemerhati di Massachusetts dan Wisconsin melaporkan bahawa pembungaan lebih awal daripada sejak Henry David Thoreau mengambil perhatian apabila tumbuh-tumbuhan mula tumbuh di dekat Walden Pond di 1850 atau sejak Aldo Leopold mengamati masa berbunga di "The Shack" di Sauk County di 1930s dan '40s.

Kemudian, dalam apa yang telah diiktiraf sebagai ciri perubahan iklim - kebolehubahan yang tidak biasa - suhu panas yang sangat awal diikuti dengan tiba-tiba oleh pembekuan keras.

"Kami fikir 2010 adalah pelik. Tetapi 2012 benar-benar pelik, "kata Jake Weltzin, pengarah eksekutif Rangkaian Fenologi Kebangsaan Amerika Syarikat.

Pemanasan awal yang luar biasa, yang dikenali sebagai "musim bunga palsu," menjadi semakin biasa apabila perubahan iklim. Kesannya juga mendorong kebimbangan yang semakin meningkat. Apabila suhu hangat membangkitkan tumbuh-tumbuhan dan haiwan yang tidak aktif, mereka boleh membuang masa bermusim yang sangat penting kepada keseluruhan makanan ekologi dari luar. Hasilnya boleh menyebabkan kemudaratan yang merugikan kepada spesies liar dan ditanam. Kejadian musim semi yang palsu telah menyebabkan kerugian besar dalam tanaman buah-buah AS, merosakkan hutan rama-rama yang besar dan menghilangkan populasi rama-rama California yang sensitif.

Trend Tertentu Menjelang Awal

Alam semulajadi dan saintis, petani dan tukang kebun telah lama mengambil perhatian apabila menanam daun dan meniup setiap tahun - sebahagian daripada kajian peristiwa musiman yang dikenali sebagai fenologi. Para saintis dan pemerhati belakang rumah yang lebih santai telah memperhatikan peralihan yang berterusan ke arah mata air yang lebih awal di seluruh Amerika Utara sejak 50 lalu hingga 100 tahun lalu. Pada masa yang sama, semakin banyak kajian saintifik telah mendokumentasikan kemunculan kemunculan tunas, mekar dan haiwan hibernasi.

Sejak awal 1900, kira-kira dua pertiga spesies yang dikaji telah beralih ke arah awal musim bunga yang berkembang, berkembang biak atau berpindah. Ini adalah benar bagi setiap kumpulan spesies utama yang dikaji, termasuk amfibia, burung, ikan, invertebrata dan mamalia serta pokok, tumbuhan bukan kayu, karang dan plankton. Perubahan ini telah diperhatikan di setiap benua dan lautan utama, menurut Camille Parmesan, seorang profesor di University of Texas di Austin, yang penyelidikannya memberi tumpuan kepada kesan biologi perubahan iklim.

Budak awal dan bunga yang dibunuh oleh fros keras boleh menyebabkan kegagalan bunga dan buah untuk sepanjang tahun itu. Rangkaian Fenologi Kebangsaan Amerika Syarikat, yang mengumpulkan data daun-daun dan mekar bersama-sama dengan maklumat mengenai kapan spesies berhijrah dan mengeluarkan semula dari seluruh Amerika Syarikat , telah membantu mengesahkan bahawa permulaan musim bunga dan pergeseran mendadak di antara suhu panas dan sejuk adalah sebahagian daripada trend yang berterusan. Walaupun rangkaian itu secara rasminya ditubuhkan pada pertengahan 2000s, pemerhatian yang dicatatkan oleh saintis dan sukarelawan yang menyumbang kepada 1950.

Beberapa rekod berjalan terpanjang, yang mana pertumbuhan daun pertama daun honeysuckle dan ungu di seluruh negara 48 yang lebih rendah, menunjukkan pergeseran yang ketara ke arah tarikh yang lebih awal sejak 1980s. Seperti suhu yang dicatatkan sebagai sebahagian daripada penyelidikan perubahan iklim, tarikh keluar daun menunjukkan kepelbagaian yang besar dari tahun ke tahun tetapi trendnya berbeza - suhu lebih panas sebelum ini dan tunas awal dan bunga mekar.

Walaupun sesetengah mata air palsu tidak baru, apa yang baru pada tahun-tahun kebelakangan ini adalah gabungan mata air yang semakin hangat dan perubahan suhu yang melampau, keseluruhan masa yang lebih pendek sepanjang musim gugur dan musim sejuk di bawah suhu beku, dan pola hujan yang berubah yang dikaitkan dengan perubahan iklim global.

Kejatuhan musim panas dan musim sejuk di 2010 dan 2012, misalnya, lebih panjang daripada yang lain. Fenomena ini meningkatkan kemungkinan bahawa tumbuh-tumbuhan akan muncul dari dorman awal, menghasilkan daun muda, tunas dan bunga. Apabila suhu yang luar biasa dan pertumbuhan tumbuhan berikutnya diikuti oleh suhu beku, tunas awal dan bunga yang dibunuh oleh fros keras boleh menyebabkan kegagalan bunga dan buah untuk sepanjang tahun itu. Dan, sebagai tambahan kepada kesan akut pada bahagian tumbuhan rapuh, pemanasan awal juga boleh menyebabkan masalah dengan memangkas tempoh penyejukan musim sejuk yang banyak benih tumbuhan memerlukan percambahan yang tepat, tumbuh-tumbuhan memerlukan penanaman dan mekar, dan hibernating haiwan perlu menyelesaikan kitaran tahunan mereka dalam kesihatan yang baik.

Terdapat Kesan Ripple Pada Ekosistem

Prospek membekukan selepas tanaman telah meleburkan, menanam atau menaruh buah-buahan menyajikan masalah yang jelas bagi para petani. Sebagai contoh, musim bunga palsu 2007, sebagai contoh, menjejaskan tanaman pertanian dan pokok-pokok gugur di Midwest AS ke kawasan Tenggara dan Mid-Atlantik terutamanya keras, menyebabkan kerosakan tanaman - terutamanya kepada pokok buah-buahan dan buah-buahan - yang mendorong permintaan pengisytiharan bencana di North Carolina . Di 2012, kerugian dalam tanaman pokok buah-buahan di Michigan disebabkan mekar musim bunga dan kitaran beku palsu dianggarkan setengah bilion dolar.

Masa perkembangan daun dan bunga mempunyai kesan yang berlaku sepanjang ekosistem kerana perubahan ini mendorong aliran sap, nektar dan nutrien dalam tumbuh-tumbuhan dan memberi kesan kepada ketersediaan tempat tinggal dan rezeki untuk organisma lain.

Musim semi yang salah boleh membahayakan bukan sahaja tumbuh-tumbuhan yang mengeluarkan sprouts awal, daun atau bunga, tetapi spesies lain dan keseluruhan ekosistem. Masa perkembangan daun dan bunga mempunyai kesan yang berlaku sepanjang ekosistem kerana perubahan ini mendorong aliran sap, nektar dan nutrien dalam tumbuh-tumbuhan dan memberi kesan kepada ketersediaan tempat tinggal dan rezeki untuk organisma lain. Ini boleh membawa kesan yang mendalam, terutama apabila spesies muncul dari hibernasi atau semasa penghijrahan.

Penyahpencilan acara musiman telah dilaporkan di seluruh dunia, dari Amerika Tenggara ke New England, dan Rockies ke Dataran Tinggi Tibet dan di seluruh Eropah. Marmot Rocky Mountain telah muncul untuk mencari tumbuh-tumbuhan yang mereka harapkan untuk makanan yang dikebumikan di bawah belum salji cair sepenuhnya. Rama-rama di Sierra Nevada di California telah meretas kepompong mereka dalam apa yang kelihatan seperti kehangatan musim semi, hanya untuk ditebang oleh pembekuan yang diikuti.

Satu siri peristiwa musim bunga palsu menyumbang kepada pemusnahan populasi kupu-kupu pisau Edith di Sierra Nevada di 1980s dan 1990s kerana suhu tinggi disenyekarkan ketika rama-rama muncul dan mekar tumbuhan yang mereka harapkan untuk makanan, dan panas dan kekurangan kelembapan yang menyebabkan tumbuh-tumbuhan kering apabila ulat diperlukan untuk memberi makan kepada mereka.

Satu lagi kesan mengganggu musim bunga palsu adalah kerosakan yang boleh menyebabkan tumbuhan dan penutup pokok. Jika pembekuan spring palsu secara nyata mengurangkan kejayaan penutup daun musim panas di seluruh landskap seperti yang dilakukan di AS Tenggara di 2007, ia juga dapat mengurangkan jumlah karbon dan nutrien lain yang dapat diproses oleh pokok itu. Ini boleh membawa kepada kesihatan tanah yang merosot dan juga menjejaskan kesihatan serangga dan organisma lain yang bergantung kepada berbasikal nutrien tumbuhan.

Anthony Barnosky, University of California, profesor Berkeley biologi integratif dan pengarang Heatstroke: Alam di Zaman Pemanasan Global - Buku 2009 yang mengkaji kesan perubahan iklim terhadap pelbagai spesies di alam liar - mengatakan apabila cuba memahami implikasi pemanasan global, termasuk yang berkaitan dengan fenomena musim bunga palsu, adalah penting untuk mempertimbangkan bagaimana spesies terjejas yang berbeza berinteraksi. "Terdapat pelbagai kerumitan yang perlu kita teliti dengan lebih terperinci," katanya.

Cuba Selesaikan Mata Air Terdahulu

"Sambutan utama spesies terhadap perubahan iklim adalah untuk bergerak di sekitar landskap dan cuba menuntut semula ruang iklim mereka," jelas Barnosky. Dengan kata lain: mereka cuba mencari keadaan yang meniru tempat-tempat di mana mereka telah berkembang maju. Sesungguhnya, Universiti Texas di Parmesan Austin melaporkan di 2013 bahawa ringkasan banyak kajian penyelidikan yang dijalankan di seluruh dunia sepanjang tahun-tahun 10 yang lalu menunjukkan bahawa sejak 1900 awal, kira-kira separuh daripada semua spesies yang dikaji telah beralih rentang mereka lebih dekat kepada tiang - antara kira-kira 30 dan 995 batu poleward - atau ke atas dalam ketinggian, sebanyak kira-kira kaki 1,300, mencari suhu yang lebih sejuk.

Dari sudut pandang pengeluaran makanan, petani di seluruh dunia cuba menyesuaikan diri dengan kemungkinan meningkatnya mata air palsu dengan menanam dengan cara yang menampung pemanasan awal dan suhu dan kelembapan ekstrem, kata Sharon Muzli Gourdji, rakan pasca doktoral dalam tenaga dan alam sekitar di Stanford University . Varieti gandum dibiakkan untuk toleransi haba dan pembolehubah lain yang datang dengan perubahan iklim supaya mereka dapat menahan suhu pemanasan di kawasan tropika Asia, Afrika dan Amerika Selatan serta cabaran pemanasan dan kepelbagaian yang melampau di Hemisfera Utara. "Petani menyesuaikan diri," kata Parmesan.

Sementara itu, spesies liar sedang bergerak dalam mencari syarat-syarat yang sesuai untuk seluruh kitaran hidup mereka di bawah keadaan yang semakin tidak menentu. Tetapi apabila kejayaan di peringkat kehidupan tertentu bergantung kepada peralihan yang mantap dari keadaan satu musim ke depan - perkembangan musim bunga palsu yang mengganggu - ketika banyak spesies sekarang mulai menghadapi kesulitan. "Masalah fenologi boleh menjadi masalah yang sangat besar," kata Barnosky.

Kesepakatan di kalangan saintis yang mempelajari perubahan iklim ialah gangguan yang telah dianggap sebagai corak biasa suhu dan musim hujan bermusim yang bergerak dengan pembentukan gas rumah hijau bersama kita untuk masa yang akan datang.

Menurut Parmesan, kami "tidak mempunyai apa-apa bukti lagi apa-apa perubahan evolusi jenis yang akan menyarankan spesis mengadaptasi" kepada perubahan suhu ekstrem walaupun fakta bahawa sesetengah spesies mungkin sudah mampu berurusan dengan ekstrem seperti itu. Sesetengah spesies bertindak balas atau menampung perubahan ini, dia menjelaskan, tetapi itu tidak semestinya bermakna adaptasi evolusi. Weltzin, di Rangkaian Fenologi Kebangsaan Amerika Syarikat, menggunakan istilah "pelarasan."

Kesepakatan di kalangan saintis yang mempelajari perubahan iklim ialah gangguan yang telah dianggap sebagai corak biasa suhu dan musim hujan bermusim yang bergerak dengan pembentukan gas rumah hijau bersama kita untuk masa yang akan datang. Sekalipun terdapat penurunan mendadak dari pelepasan sedemikian di seluruh dunia, apa yang sekarang di atmosfera akan terus mempengaruhi corak iklim global untuk tahun yang akan datang. Memandangkan realiti ini, mata air awal dan palsu juga mungkin menjadi fenomena yang semakin biasa. Oleh itu, langkah-langkah seterusnya para saintis adalah untuk mempelajari bukan sahaja tentang bagaimana spesies bertindak balas terhadap peristiwa-peristiwa ini tetapi juga bagaimana untuk meramalkan mereka.

Walaupun meramal mata palsu tidak boleh membantu spesies liar dengan cara yang sama ia boleh pertanian - atau menyelesaikan akar punca masalah - ia boleh menunjukkan cara untuk usaha pemuliharaan yang dapat membantu melindungi beberapa spesies terdedah. Oleh kerana Parmesan berkata mengenai strategi penyesuaian para petani, "Mungkin sangat penting untuk mendapatkan hak itu."

Artikel ini pada asalnya muncul di Ensia

Mengenai Penulis

Elizabeth Grossman adalah seorang wartawan dan penulis bebas dalam bidang persekitaran dan sains. Dia adalah pengarang Mengejar Molekul, Trash High Tech, Watershed dan buku-buku lain. Kerja-kerja beliau juga telah muncul dalam pelbagai penerbitan, termasuk Scientific American, Yale e360, yang Washington Post, TheAtlantic.com, Salon, Bangsa, and Ibu Jones. Orang asli dari New York City, dia mempunyai BA dalam kesusasteraan dari Universiti Yale. Dia kini tinggal satu minit berjalan kaki dari Sungai Willamette di Portland, Oregon. Apabila tidak di meja tulis dia keluar meneroka - mendaki, berkhemah, mendayung, membuat lakaran, dan menonton burung.

Tempah disyorkan:

Mengejar Molekul: Produk Beracun, Kesihatan Manusia, dan Janji Kimia Hijau
oleh Elizabeth Grossman.

Elizabeth Grossman, seorang wartawan yang terkenal yang membawa perhatian nasional kepada pencemar yang tersembunyi di dalam komputer dan elektronik berteknologi tinggi lain, kini menangani bahaya produk pengguna biasa. Namun sukar untuk membayangkan hidup tanpa makhluk menghibur bahan-bahan semasa menyediakan - dan penulis berpendapat kita tidak perlu. Revolusi saintifik memperkenalkan produk yang "jinak dengan reka bentuk," membangunkan proses pembuatan yang mempertimbangkan kesan kesihatan pada setiap peringkat, dan mewujudkan sebatian baru yang meniru daripada mengganggu sistem semula jadi. Melalui temubual dengan penyelidik terkemuka, Elizabeth Grossman memberi kita pandangan pertama mengenai transformasi radikal ini. Kimia hijau hanya sedang berjalan, tetapi ia menawarkan harapan bahawa kita memang dapat menghasilkan produk yang memberi manfaat kepada kesihatan, alam sekitar, dan industri.

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