Mùa xuân của 2012 được ghi nhận sớm nhất trên toàn nước Mỹ kể từ 1900. Ở nhiều tiểu bang, dấu hiệu của mùa xuân đến sớm hơn gần ba đến bốn tuần so với dự kiến. Sự ấm áp không hợp lý đã thúc đẩy những bông hoa nở sớm bất thường, đặc biệt là trên những cây ăn quả ở vùng Đông Bắc và Great Lakes. Các nhà quan sát ở Massachusetts và Wisconsin đã báo cáo rằng sự ra hoa đến sớm hơn so với khi Henry David Thoreau lưu ý khi cây bắt đầu nở hoa gần Walden Pond ở 1850s hoặc kể từ khi Aldo Leopold quan sát thời gian ra hoa ở nhà The Shack ở quận Sauk ở 1930s và '40.

Sau đó, trong những gì đã được công nhận là một đặc điểm của biến đổi khí hậu - sự biến đổi bất thường - nhiệt độ ấm áp đặc biệt sớm được theo sau đột ngột bởi một sự đóng băng cứng.

Chúng tôi nghĩ 2010 thật kỳ lạ. Nhưng 2012 thực sự kỳ lạ, Jake nói Jake Weltzin, giám đốc điều hành của Mạng lưới Hiện tượng Quốc gia Hoa Kỳ.

Sự nóng lên sớm bất thường, được gọi là mùa xuân giả, mùa hè ngày càng trở nên phổ biến khi biến đổi khí hậu. Tác dụng của nó cũng khiến mối quan tâm ngày càng tăng. Vì khi nhiệt độ ấm áp đánh thức các loài thực vật và động vật không hoạt động sớm, chúng có thể ném thời gian của các sự kiện theo mùa rất quan trọng đối với toàn bộ mạng lưới thức ăn sinh thái. Các kết quả có thể gây ra tác hại tàn phá cho cả các loài hoang dã và trồng trọt. Các sự kiện mùa xuân sai lầm đã gây ra những thiệt hại to lớn trong mùa màng của Hoa Kỳ, những khu rừng rộng lớn bị tàn phá và những quần thể bướm nhạy cảm ở California bị tàn phá.

Xu hướng khác biệt vào đầu mùa xuân

Các nhà tự nhiên học và các nhà khoa học, nông dân và người làm vườn từ lâu đã lưu ý khi cây ra lá và đâm chồi mỗi năm - một phần của nghiên cứu về các sự kiện theo mùa được gọi là hiện tượng học. Các nhà khoa học và các nhà quan sát sân sau bình thường hơn đã ghi nhận một sự thay đổi liên tục đối với các lò xo trước đó trên khắp Bắc Mỹ trong những năm 50 sang 100 trong quá khứ. Đồng thời, ngày càng nhiều nghiên cứu khoa học đã ghi nhận sự xuất hiện tiến bộ của chồi, hoa và động vật ngủ đông.

Kể từ những 1900 đầu tiên, khoảng hai phần ba các loài được nghiên cứu đã chuyển sang mùa xuân nở hoa, sinh sản hoặc di cư sớm hơn. Điều này đúng với mọi nhóm loài chính được nghiên cứu, bao gồm động vật lưỡng cư, chim, cá, động vật không xương sống và động vật có vú cũng như cây cối, thực vật không có gỗ, san hô và sinh vật phù du. Những thay đổi này đã được quan sát trên mọi lục địa và đại dương lớn, theo Camille Parmesan, giáo sư tại Đại học Texas ở Austin, người có nghiên cứu tập trung vào các tác động sinh học của biến đổi khí hậu.

Những nụ và hoa nở sớm bị chết vì sương giá cứng có thể có nghĩa là thất bại trong việc ra hoa và kết quả trong phần còn lại của năm đó. Mạng Hiện tượng Quốc gia Hoa Kỳ, tập hợp dữ liệu ra lá và nở hoa cùng với thông tin về khi các loài di cư và sinh sản từ khắp Hoa Kỳ , đã giúp xác nhận rằng sự khởi đầu của mùa xuân và sự thay đổi kết tủa giữa nhiệt độ ấm và lạnh là một phần của xu hướng đang diễn ra. Trong khi mạng được chính thức thành lập vào giữa các 2000, các quan sát được ghi lại bởi các nhà khoa học và tình nguyện viên đóng góp của nó có từ thời 1950.

Một số hồ sơ chạy dài nhất, ghi lại sự phát triển của lá kim ngân và hoa tử đinh hương trên các trạng thái 48 thấp hơn, cho thấy sự thay đổi đáng chú ý đối với những ngày trước đó kể từ các 1980. Giống như nhiệt độ được ghi nhận như một phần của nghiên cứu về biến đổi khí hậu, ngày ra lá cho thấy sự thay đổi lớn từ năm này sang năm khác nhưng xu hướng rất khác biệt - nhiệt độ ấm hơn sớm hơn và những nụ và hoa đầu tiên sớm hơn.

Mặc dù các lò xo giả thỉnh thoảng không phải là mới, nhưng điều mới trong những năm gần đây là sự kết hợp giữa các lò xo ngày càng ấm hơn và sự thay đổi nhiệt độ cực đoan, thời gian ngắn hơn trong suốt mùa thu và mùa đông của nhiệt độ dưới mức đóng băng, và các kiểu mưa thay đổi liên quan đến biến đổi khí hậu toàn cầu.

Chẳng hạn, các phép thuật ấm áp mùa thu và mùa đông ở cả 2010 và 2012, dài hơn các phép thuật khác. Hiện tượng này làm tăng khả năng cây sẽ xuất hiện sớm khi ngủ đông, tạo ra lá non, chồi và nở hoa. Khi nhiệt độ ôn hòa bất thường và sự phát triển của cây tiếp theo được theo sau bởi nhiệt độ đóng băng, những nụ và hoa nở sớm bị chết vì sương giá cứng có thể có nghĩa là thất bại trong việc ra hoa và đậu quả trong phần còn lại của năm đó. Và, ngoài những tác động cấp tính đến các bộ phận của cây dễ vỡ, sự nóng lên sớm cũng có thể gây ra vấn đề bằng cách cắt ngắn thời gian làm mát mùa đông, nhiều hạt giống cần cho sự nảy mầm thích hợp, cây cần nảy chồi và nở hoa, và động vật ngủ đông cần hoàn thành chu kỳ hàng năm của chúng sức khỏe tốt.

Có một hiệu ứng Ripple trên các hệ sinh thái

Viễn cảnh đóng băng sau khi một vụ mùa đã ra lá, nở hoa hoặc đậu quả cho thấy những vấn đề rõ ràng cho nông dân. Chẳng hạn, mùa xuân sai lầm 2007 đã tấn công các loại cây nông nghiệp và cây rụng lá ở vùng Trung Tây Hoa Kỳ đến Đông Nam và Trung Đại Tây Dương, đặc biệt gây thiệt hại cho cây trồng - đặc biệt là cây ăn quả và quả mọng - khiến yêu cầu tuyên bố thảm họa ở Bắc Carolina . Ở 2012, thiệt hại về cây ăn quả ở Michigan do chu kỳ nở hoa và đóng băng giả được ước tính khoảng nửa tỷ đô la.

Thời điểm phát triển của lá và hoa có tác động gợn sóng trong một hệ sinh thái vì những thay đổi này thúc đẩy dòng chảy của nhựa cây, mật hoa và chất dinh dưỡng trong cây và do đó ảnh hưởng đến sự sẵn có của nơi trú ẩn và nuôi dưỡng cho các sinh vật khác.

Mùa xuân sai có thể gây hại không chỉ cho các loài thực vật mọc mầm, lá hoặc hoa sớm, mà các loài khác và toàn bộ hệ sinh thái. Thời điểm phát triển của lá và hoa có tác động gợn sóng trong một hệ sinh thái vì những thay đổi này thúc đẩy dòng chảy của nhựa cây, mật hoa và chất dinh dưỡng trong cây và do đó ảnh hưởng đến sự sẵn có của nơi trú ẩn và nuôi dưỡng cho các sinh vật khác. Điều này có thể có hậu quả sâu sắc, đặc biệt là khi các loài xuất hiện từ ngủ đông hoặc trong quá trình di cư.

Đồng bộ hóa các sự kiện theo mùa đã được báo cáo trên khắp thế giới, từ Đông Nam Mỹ đến New England, và Rockies đến Cao nguyên Tây Tạng và trên khắp châu Âu. Những con bọ cánh cứng trên núi Rocky đã nổi lên để tìm những loài thực vật mà chúng dựa vào để lấy thức ăn chôn dưới tuyết chưa tan hoàn toàn. Những con bướm ở Sierra Nevada của California đã vặn vẹo ra khỏi cái kén của chúng trong thứ giống như hơi ấm mùa xuân, chỉ bị rơi xuống bởi sự đóng băng sau đó.

Một loạt các sự kiện mùa xuân sai lầm đã góp phần vào sự tuyệt chủng của quần thể bướm ca rô Edith ở Sierra Nevada ở 1980 và 1990 khi nhiệt độ cao đồng bộ hóa thời gian những con bướm xuất hiện và sự nở hoa của thực vật mà chúng sống dựa vào thức ăn, và nhiệt và thiếu độ ẩm khiến cây bị khô khi cần sâu bướm để ăn chúng.

Một tác động đáng lo ngại khác của mùa xuân giả là thiệt hại mà nó có thể gây ra cho cây và cây che phủ. Nếu một mùa xuân giả đóng băng làm giảm đáng kể sự thành công của lớp phủ lá mùa hè trên các dải cảnh quan rộng lớn như ở Đông Nam Hoa Kỳ ở 2007, thì nó cũng có thể làm giảm lượng carbon và các chất dinh dưỡng khác mà những cây này có thể xử lý. Điều này có thể dẫn đến sức khỏe của đất bị suy giảm và cũng gây nguy hiểm cho sức khỏe của côn trùng và các sinh vật khác phụ thuộc vào chu kỳ dinh dưỡng của thực vật.

Anthony Barnosky, Đại học California, Berkeley giáo sư sinh học tích hợp và là tác giả của Say nắng: Thiên nhiên trong thời đại nóng lên toàn cầu - một cuốn sách 2009 kiểm tra tác động của biến đổi khí hậu đối với các loài khác nhau trong tự nhiên - cho biết khi cố gắng hiểu tác động của sự nóng lên toàn cầu, bao gồm cả những vấn đề liên quan đến hiện tượng mùa xuân giả, điều quan trọng là phải xem xét các loài bị ảnh hưởng khác nhau như thế nào. Có rất nhiều loại phức tạp mà chúng ta cần xem xét chi tiết hơn, ông nói.

Đang cố gắng điều chỉnh lò xo trước đó

Phản ứng chính của các loài khác nhau đối với biến đổi khí hậu là di chuyển xung quanh cảnh quan và cố gắng lấy lại không gian khí hậu của chúng, theo ông Barn Barnosky giải thích. Nói cách khác: họ cố gắng tìm các điều kiện sao chép những điều mà trước đây họ đã phát triển mạnh. Thật vậy, Đại học Texas tại Parmesan của Austin đã báo cáo trên 2013 rằng một bản tóm tắt của nhiều nghiên cứu được thực hiện trên khắp thế giới trong những năm 10 trước đây cho thấy kể từ những 1900 đầu tiên, khoảng một nửa số loài được nghiên cứu đã thay đổi phạm vi của chúng gần hơn với các cực - giữa về 30 và 995 dặm về phía cực - hoặc trở lên ở độ cao, càng nhiều càng tốt về 1,300 chân, tìm kiếm nhiệt độ lạnh.

Từ quan điểm sản xuất thực phẩm, nông dân trên khắp thế giới đang cố gắng điều chỉnh khả năng ngày càng tăng của lò xo giả bằng cách trồng theo cách phù hợp với cả sự nóng lên sớm và nhiệt độ và độ ẩm, Sharon Muzli Gourdji, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ về năng lượng và môi trường tại Đại học Stanford. . Các giống lúa mì đang được nhân giống để chịu nhiệt và các biến số khác có liên quan đến biến đổi khí hậu để chúng có thể chịu đựng được nhiệt độ ấm lên ở các vùng nhiệt đới châu Á, châu Phi và Nam Mỹ cũng như những thách thức của cả sự ấm lên và biến đổi cực đoan ở Bắc bán cầu. Nông dân của người Viking đang thích nghi, Parmesan nói.

Trong khi đó, các loài hoang dã đang trên đà tìm kiếm các điều kiện phù hợp với toàn bộ vòng đời của chúng trong những hoàn cảnh ngày càng khó lường. Nhưng khi thành công ở một giai đoạn cuộc sống cụ thể phụ thuộc vào sự chuyển đổi đều đặn từ điều kiện của một mùa sang giai đoạn tiếp theo - một sự gián đoạn mùa xuân giả - đó là khi nhiều loài hiện đang bắt đầu gặp khó khăn. Vấn đề về hiện tượng học có thể là một vấn đề thực sự lớn, ông nói, ông Barnosky.

Sự đồng thuận giữa các nhà khoa học nghiên cứu về biến đổi khí hậu là sự gián đoạn trong những gì được coi là mô hình bình thường của nhiệt độ và lượng mưa theo mùa do sự tích tụ của khí nhà kính sẽ đến với chúng ta trong một thời gian tới.

Theo Parmesan, chúng tôi không có bất kỳ bằng chứng nào về bất kỳ thay đổi tiến hóa nào có thể gợi ý các loài đang thích nghi với sự thay đổi nhiệt độ cực đoan mặc dù thực tế là một số loài có thể có khả năng đối phó với các thái cực như vậy. Một số loài đang phản ứng hoặc thích ứng với những thay đổi này, cô giải thích, nhưng điều đó không nhất thiết có nghĩa là sự thích nghi tiến hóa. Weltzin, tại Mạng Hiện tượng Quốc gia Hoa Kỳ, sử dụng thuật ngữ điều chỉnh.

Sự đồng thuận giữa các nhà khoa học nghiên cứu về biến đổi khí hậu là sự gián đoạn trong những gì được coi là mô hình bình thường của nhiệt độ và lượng mưa theo mùa do sự tích tụ của khí nhà kính sẽ đến với chúng ta trong một thời gian tới. Ngay cả khi có sự giảm phát thải như vậy trên toàn thế giới, những gì hiện có trong khí quyển sẽ tiếp tục ảnh hưởng đến các kiểu khí hậu toàn cầu trong nhiều năm tới. Với thực tế này, lò xo sớm và sai cũng có khả năng trở thành hiện tượng ngày càng quen thuộc. Vì vậy, trong số các bước tiếp theo của các nhà khoa học là tìm hiểu không chỉ về cách các loài phản ứng với các sự kiện này mà còn cả cách dự đoán chúng.

Mặc dù dự đoán lò xo giả không thể giúp các loài hoang dã theo cùng một cách mà nó có thể làm nông nghiệp - hoặc giải quyết nguyên nhân gốc rễ của vấn đề - nó có thể chỉ ra những nỗ lực bảo tồn có thể giúp bảo vệ một số loài dễ bị tổn thương. Như Parmesan đã nói về các chiến lược thích ứng của nông dân, có lẽ rất quan trọng để có được điều đó. "

Bài viết này ban đầu xuất hiện trên Ensia

Lưu ý

Elizabeth Grossman là một nhà báo và nhà văn độc lập chuyên về các vấn đề môi trường và khoa học. Cô ấy là tác giả của Đuổi phân tử, rác công nghệ cao, đầu nguồn và cuốn sách khác. Công việc của cô cũng đã xuất hiện trong một loạt các ấn phẩm, bao gồm cả Khoa học Mỹ, Yale e360, các Bưu điện Washington, TheAtlantic.com, Salon, Quốc gia, và Mẹ Jones. Là người gốc thành phố New York, cô có bằng cử nhân văn học tại Đại học Yale. Cô hiện đang sống một phút đi bộ từ sông Willamette ở Portland, Oregon. Khi không ở bàn làm việc, cô ấy ra ngoài khám phá - đi bộ đường dài, cắm trại, chèo thuyền, phác thảo và xem chim.

Sách giới thiệu:

Theo đuổi các phân tử: Sản phẩm độc hại, sức khỏe con người và lời hứa của hóa học xanh
của Elizabeth Grossman.

Elizabeth Grossman, một nhà báo nổi tiếng, người đã thu hút sự chú ý của quốc gia về các chất gây ô nhiễm ẩn trong máy tính và các thiết bị điện tử công nghệ cao khác, giờ đây đã khắc phục được các mối nguy hiểm của các sản phẩm tiêu dùng thông thường. Tuy nhiên, thật khó để tưởng tượng cuộc sống mà không có sinh vật an ủi các tài liệu hiện tại cung cấp - và tác giả cho rằng chúng ta không phải làm thế. Một cuộc cách mạng khoa học đang giới thiệu các sản phẩm là lành tính theo thiết kế, phát triển các quy trình sản xuất, xem xét các tác động sức khỏe ở mọi giai đoạn và tạo ra các hợp chất mới bắt chước thay vì phá vỡ các hệ thống tự nhiên. Thông qua các cuộc phỏng vấn với các nhà nghiên cứu hàng đầu, Elizabeth Grossman cho chúng ta cái nhìn đầu tiên về sự chuyển đổi căn bản này. Hóa học xanh đang được tiến hành, nhưng nó mang lại hy vọng rằng chúng ta thực sự có thể tạo ra các sản phẩm có lợi cho sức khỏe, môi trường và công nghiệp.

Bấm vào đây để biết thêm thông tin và / hoặc đặt mua cuốn sách này trên Amazon.