Весенние цветы на востоке США успевают за потеплением климата

Используя тщательные фенологические записи двух знаменитых американских натуралистов, Генри Дэвида Торо и Алдо Леопольда, учёные показали, что местные растения на востоке США цветут на целый месяц раньше в ответ на потепление климата.

Новое исследование важно, так как позволяет учёным заглянуть в «чёрный ящик» экологических изменений в ответ на потепление. Работа также может помочь предсказать влияние на важные сельскохозяйственные культуры, которые зависят от цветения для производства плодов.

Исследование было опубликовано онлайн 16 января 2013 года в журнале Public Library of Science One (PLOS ONE) группой учёных из Бостонского, Гарвардского и Висконсинского университетов в Мадисоне.

По сравнению со сроками весеннего цветения во времена Торо, местные растения, такие как ирга и триллиум, в районе Конкорда (Массачусетс) зацветают в среднем на 11 дней раньше. В Висконсине, где Леопольд вёл записи о растениях вроде дикой герани и калужницы, изменения ещё более заметны. В 2012 году, самой тёплой весне в истории наблюдений для Висконсина, растения зацвели в среднем почти на месяц раньше, чем 67 годами ранее, когда Леопольд сделал свою последнюю запись.

«Эти исторические записи дают снимок во времени и базовую линию, с которой мы можем сравнивать более свежие данные периода, когда изменение климата ускорилось», — объясняет соавтор исследования Стэн Темпл.

Хотя это не первое исследование, документирующее связь между температурой и сроками цветения, оно первое, которое предполагает, что тенденция к более раннему цветению может продолжиться за пределы того, что наблюдалось в контролируемых исследованиях. Это имеет важные последствия для прогнозирования реакции растений на изменение климата, что особенно важно для таких культур, как плодовые деревья.

«Мы использовали взаимосвязи, выявленные в исторических записях, чтобы предсказать, как 47 видов местных растений отреагируют на беспрецедентные весенние температуры, но это стало возможным только потому, что натуралисты, прошлые и настоящие, вели хорошие записи своих наблюдений за природой», — утверждает Темпл.

Цветение местных растений, предвестник весны в умеренных регионах, сигнализирует о начале вегетационного периода. Изменения в его сроках имеют широкие последствия для животных и насекомых, зависящих от растений.

«Более раннее цветение подвергает растения большему риску попасть под заморозки, которые могут повредить соцветия и помешать плодоношению, — говорит Темпл. — Урожай вишни в округе Дор (Висконсин) был погублен в 2012 году, потому что деревья зацвели очень рано в ответ на рекордное тепло, а затем попали под заморозки».

Исследование основано на детальных фенологических записях:

• 32 видов местных растений в Конкорде (Массачусетс), которые вёл Торо с 1852 по 1858 год.
• 23 видов в южном Висконсине, данные о которых собирал Леопольд и его студенты с 1935 по 1945 год. Позже, с 1977 года, записи продолжила дочь Леопольда, Нина Леопольд Брэдли.

Сравнение современных наблюдений с данными Леопольда показывает:

• В 1942 году, при средней весенней температуре 48 °F, черёмуха зацвела 31 мая.
• В 2012 году, при средней температуре 54 °F, черёмуха зацвела 6 мая.
• В 1942 году дикорастущий цветок сангвинария зацвёл 12 апреля.
• В 2012 году сангвинарию впервые увидели цветущей 17 марта.

Вместе эти два набора данных предоставляют уникальную запись тенденций цветения на востоке США за 161-летний период.

«Леопольд и Торо не представляли, что их наблюдения помогут нам понять реакцию на вызванное человеком изменение климата, — говорит Темпл. — Но Леопольд знал, что его записи могут быть полезны в ретроспективе, когда писал: "Ведение записей увеличивает удовольствие от поиска и шанс найти порядок и смысл в этих событиях"».