Записи диких цветов, состоящие из более чем двух миллионов цветков, показывают, что реакция цветковых растений на изменение климата более сложна, чем считалось ранее, и разные виды реагируют неожиданным образом. Комбинации видов цветов, которые цветут вместе, также меняются, что может оказать воздействие на насекомых и птиц. Исследования, которые сосредотачиваются только на дате первого цветения цветов — как и большинство других — преуменьшают эти изменения, сказал Иноуэ, старший автор исследования, опубликованного 17 марта 2014 года в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Фенология, изучение сроков сезонных явлений, имеет решающее значение для понимания того, как изменение климата влияет на растения, животных и отношения, которые связывают их в естественные сообщества. Чтобы ответить на эти вопросы, фенологи собирают современные данные и просматривают старые записи, как записные книжки натуралистов-любителей.
«Большинство исследований полагаются на первые даты таких событий, как цветение или миграция, потому что они используют наборы исторических данных, которые не были предназначены для научных исследований», — сказал Иноуе. «Первое цветение легко наблюдать. Вам не нужно тратить время на подсчет цветов. Так что часто это единственная доступная информация. Потребовалось много усилий, чтобы получить исчерпывающую информацию, необходимую для этого анализа, который помогает нам понять как экологические сообщества изменятся в будущем ».
Иноуе не думал о последствиях потепления климата в 1974 году, когда он начал считать цветы на склоне горы на высоте 9500 футов над уровнем моря в биологической лаборатории Скалистых гор в Крестед-Бьютт, штат Колорадо.«Я был аспирантом, изучал колибри и шмелей, и я хотел знать, какие ресурсы цветочного нектара доступны для них, поэтому я начал считать цветы», — сказал Иноуе.Вначале участвовали и другие, но Иноуе остался.
В конце концов он поставил перед собой задачу своим ученикам. Подсчитывая цветы на каждом из 30 участков через день, до пяти месяцев в году, в течение четырех десятилетий, группа собрала набор данных о более чем 2 миллионах подсчитанных цветов. Для этого исследования докторант Университета Аризоны Пол КараДонна, научный сотрудник Университета Мэриленда Эми Илер и Иноуе изучили данные по 60 наиболее распространенным видам.
Исследователи обнаружили, что времена цветения быстро меняются. В ходе исследования дата появления первого весеннего цветка приближалась более чем на 6 дней за десятилетие.
Весенний пик, когда начинают цвести массы полевых цветов, сдвигается на 5 дней за десятилетие. И последний цветок осени происходил примерно через 3 дня каждые десять лет.«Сезон цветения примерно на месяц дольше, чем раньше, — сказал Илер, — что является большим изменением для горной экосистемы с коротким вегетационным периодом».Из всех видов, которые тем или иным образом изменили график цветения, только 17% сместили весь цикл цветения раньше.
Остальные показали более сложные изменения.«Мы показываем, что первое цветение не всегда является лучшим предиктором всех обнаруженных нами изменений», — сказал КараДонна. «Важно присмотреться поближе, чтобы понять все способы, которыми изменение климата влияет на эти сообщества полевых цветов».Изменения, вероятно, окажут сильное воздействие — в лучшую или худшую сторону — на насекомых-опылителей и перелетных птиц. Например, сказал Иноуе, колибри тем летом в Скалистых горах выбирают время для гнездования так, чтобы их яйца вылуплялись на пике цветения, когда есть много цветочного нектара для голодных птенцов.
Но по мере того, как сезон цветения удлиняется, растения перестают давать больше цветов. Такое же количество цветков распространяется на большее количество дней, поэтому на пике цветения может быть меньше цветов.
Достаточно ли будет еды для птенцов колибри? Чтобы выяснить это, Иноуе планирует оснастить взрослых колибри радиопередатчиками и изучить, как они взаимодействуют с цветами этого лета.