Времена года на Земле работают не так, как мы считали: сбои в годовом цикле заметили из космоса

В новом исследовании ученые использовали новый подход к наблюдению за сезонными циклами роста со спутников. В результате команда смогла предоставить беспрецедентную и детальную картину сезонных циклов наземных экосистем Земли, пишет Science Alert.

В результате ученые смогли обнаружить "горячие точки" сезонной асинхронности по всему миру: регионы, где сроки сезонных циклов могут не совпадать между соседними точками. Кроме того, ученые показали, что эти различия во времени могут иметь неожиданные экологические, эволюционные, а также экономические последствия.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Наблюдения за временами года

Времена года, как известно, задают ритм жизни: живые существа, в том часу и люди, корректируют график своей годовой активности, чтобы использовать ресурсы и условия, меняющиеся в течение года. Изучение этих сроков известно как "фенология" – древняя форма человеческого наблюдения за природой.

К счастью, сегодня ученые могут наблюдать за фенологией из космоса. Ученые использовали многолетний архив спутниковых снимков и смогли лучше понять сезонные циклы роста растений. Однако методы для этого часто основаны на предположении о простых сезонных циклах и четких вегетационных периодах.

Результаты указывают на то, что это хорошо работает в большей части Европы, Северной Америки и других высокоширотных регионах с суровыми зимами. Однако этот метод оказался неэффективным в тропиках и засушливых регионах. Здесь спутниковые оценки роста растений могут незначительно варьироваться в течение года, без четко выраженных вегетационных периодов.

Удивительные закономерности

По словам Дрю Терасаки Харт, эколога из CSIRO, команда применила анализ к 2-летним спутниковым снимкам – в результате им удалось создать более точную карту сроков циклов роста растений по всему миру. Наряду с ожидаемыми закономерностями, такими как задержка весны в более высоких широтах и на больших высотах, им удалось обнаружить и более удивительные.

Например, ученые обнаружили одну удивительную закономерность в пяти средиземноморских климатических регионах Земли, где зимы мягкие и влажные, а лето жаркое и сухое. К ним относятся:

• Калифорния;
• Чили;
• Южная Африка;
• юг Австралии;
• Средиземноморье.

Авторы исследования отмечают, что все эти регионы на самом деле имеют сезонный характер "двойного пика", ранее зафиксированный в Калифорнии, поскольку циклы роста лесов, как правило, достигают пика примерно на два месяца позже, чем в других экосистемах. Они также демонстрируют резкие различия в сроках роста растений в сравнении с соседними засушливыми районами, где летние осадки более характерны.

Очаги несезонности

По словам ученых, это сложное сочетание закономерностей сезонной активности объясняет один из основных выводов работы: средиземноморский климат и соседние засушливые районы являются очагами несинхронизированной сезонной активности. Простыми словами, эти регионы, где сезонные циклы соседних мест могут иметь существенно разные сроки.

Эти явления до сих пор плохо изучены, но могут иметь основополагающее значение для распространения видов в этих регионах с исключительным биоразнообразием.

Изначально целью работы ученых было выявление регионов мира, где сезонные закономерности несинхронизированы. Результаты работы ученых показываются, что они пересекаются со многими очагами биоразнообразия Земли – местами с большим количеством видов растений и животных. Команда считает, что это может не быть совпадением.

В этих регионах, поскольку сезонные циклы роста растений могут быть несинхронизированы между соседними местами, сезонная доступность ресурсов также может быть несинхронизирована. Это может повлиять на сезонные репродуктивные циклы многих видов, а экологические и эволюционные последствия могут быть серьезными.

Одним из них является то, что популяции с несинхронизированными репродуктивными циклами будут менее склонны к скрещиванию. В результате эти популяции, как прогнозируют ученые, будут генетически дивергировать, а в конечном итоге даже могут разделиться на отдельные виды. Если бы это произошло хотя бы с небольшим процентом видов в любой момент времени, то в долгосрочной перспективе эти регионы стали бы источником огромного биоразнообразия.

Понимание сезонных закономерностей в пространстве и времени важно не только для эволюционной биологии. Данные также важны для понимания экологии перемещения животных, последствий изменения климата для видов и экосистем, а также географии сельского хозяйства и других форм деятельности человека.

Напомним, ранее мы писали о том, существуют ли времена года за пределами Земли.

Ранее Фокус писал о том, что ученые назвали точное время года, когда на Землю упал астероид-убийца.