Για ξυλώδη φυτά όπως αυτό το ροδόδεντρο, ο χρόνος της άνοιξης είναι μια ισορροπία μεταξύ της μεγιστοποίησης της καλλιεργητικής περιόδου και της αποφυγής των καθυστερημένων παγετών. Ρίτσαρντ Πρίμακ, CC BY-ND
Οι καιρικές συνθήκες στις ΗΠΑ έμοιαζαν σαν μια βόλτα με τρενάκια για τους τελευταίους μήνες. Ο Δεκέμβριος και ο Ιανουάριος ήταν σημαντικά θερμότερο από το μέσο όρο σε πολλές τοποθεσίες, ακολουθούμενη από το Φεβρουάριο έντονο κρύο κύμα και σε έναν δραματική προθέρμανση.
Εάν έχετε δει ποτέ λιλά θάμνους θρυμματισμένους από χιονοστιβάδες, στη συνέχεια, σε μια ζεστή μέρα λίγες εβδομάδες αργότερα, ίσως αναρωτιέστε πώς τα φυτά ανέχονται τέτοια άκρα. μελετώ πώς η κλιματική αλλαγή επηρεάζει το χρονοδιάγραμμα των εποχιακών γεγονότων στους κύκλους ζωής των φυτών, των πουλιών και των εντόμων στη Μασαχουσέτη, οπότε ξέρω ότι τα είδη έχουν εξελιχθεί εδώ για να χειριστούν τον περίφημα μεταβαλλόμενο καιρό της Νέας Αγγλίας. Όμως, ένα κλίμα θέρμανσης διαταράσσει τις καιρικές συνθήκες και δοκιμάζει τις ικανότητες πολλών ειδών να προσαρμοστούν.
Ανοχή στο κρύο
Τις βίαιες χειμερινές μέρες, όταν οι θερμοκρασίες είναι πολύ χαμηλότερες από το πάγωμα τα ζώα αδρανοποιούνται υπόγεια ή συσσωρεύονται σε προστατευμένα σημεία. Αλλά τα δέντρα και οι θάμνοι πρέπει να καθίσουν εκεί και να το πάρουν. Οι ιστοί στους κορμούς, τα κλαδιά και τις ρίζες τους είναι ζωντανοί. Πώς επιβιώνουν από το κρύο;
Το φθινόπωρο ξεκινούν ξυλώδη φυτά σε πολλά μέρη της Βόρειας Αμερικής προετοιμασία για το χειμώνα. Όταν τα φύλλα τους αλλάζουν χρώμα και πέφτουν, τα κλαδιά, τα κλαδιά και οι κορμοί τους αρχίζουν να χάνουν νερό. Ως αποτέλεσμα, τα κύτταρα τους περιέχουν υψηλότερες συγκεντρώσεις σακχάρων, αλάτων και οργανικών ενώσεων.
Αυτό μειώνει το σημείο πήξης των κυττάρων και των ιστών και τους επιτρέπει να επιβιώσουν θερμοκρασίες πολύ κάτω από το κανονικό σημείο πήξης του νερού. Το κόλπο έχει τα όριά του, ωστόσο, τα ακραία ψυχρά γεγονότα μπορούν ακόμα να σκοτώσουν ορισμένα φυτά.
Οι ρίζες των δέντρων και των θάμνων παραμένουν σε μεγάλο βαθμό αμετάβλητες και αδρανείς κατά τη διάρκεια του χειμώνα, βασιζόμενοι στη μόνωση από το χιόνι και το έδαφος για προστασία. Ως επί το πλείστον, η θερμοκρασία του εδάφους γύρω από τις ρίζες παραμένει στο πάγωμα ή πάνω. Το έδαφος, τα πεσμένα φύλλα και τα επίμονα στρώματα χιονιού μονώνουν το έδαφος πάνω από τις ρίζες και το αποτρέπουν από την απώλεια θερμότητας.
Ο εκπληκτικός κίνδυνος των παγετών της άνοιξης
Αφού τα φυτά αντέχουν στο κρύο τους χειμώνες, οι αρχές της άνοιξης φέρνουν νέους κινδύνους. Τα φυτά πρέπει να ξεφύγουν όσο νωρίτερα μπορούν την άνοιξη για να εκμεταλλευτούν πλήρως την καλλιεργητική περίοδο. Αλλά αυτό περιλαμβάνει την άντληση νερού στα αναπτυσσόμενα φύλλα τους, γεγονός που μειώνει τη συγκέντρωση σακχάρων, αλάτων και οργανικών ενώσεων στους ιστούς τους και αφαιρεί την προστασία του χειμώνα από το κρύο.
Κάθε είδος έχει ένα χαρακτηριστικός χρόνος αποχώρησης. Τα είδη που ξεκινούν πρώιμα φύλλα όπως τα βακκίνια και οι ιτιές είναι οι παίκτες του φυτικού βασιλείου. Αργότερα είδη, όπως η βελανιδιά και το πεύκο, είναι οι προσεκτικοί και συντηρητικοί τύποι. Για οποιοδήποτε είδος, το να ξεφύγεις πολύ νωρίς είναι ένας κίνδυνος γιατί οι καθυστερημένοι παγετοί μπορούν να βλάψουν ή να σκοτώσουν νεαρά φύλλα.
Τα λουλούδια είναι επίσης ευάλωτα σε απρόβλεπτους παγετούς της άνοιξης, επειδή περιέχουν άφθονο νερό. Εάν τα λουλούδια των οπωροφόρων δέντρων, όπως τα μήλα, σκοτωθούν από τον παγετό, τα δέντρα δεν θα παράγουν καρπούς αργότερα το καλοκαίρι. Οι καθυστερημένοι παγετοί μπορούν επίσης να προκαλέσουν απογοητευτικά σύντομες περιόδους ανθοφορίας για καλλωπιστικά φυτά πρώιμης ανθοφορίας, όπως forsythias και magnolias.
Εγκαταστήστε κλήσεις αφύπνισης
Προκειμένου να προστατευθεί από τον παγετό και να συνεχίσει να εκμεταλλεύεται την πλήρη καλλιεργητική περίοδο, τα δέντρα και οι θάμνοι έχουν αναπτύξει τρεις τρόπους για να γνωρίζουν πότε είναι καιρός να αρχίσουν να καλλιεργούνται την άνοιξη.
Πρώτον, τα φυτά έχουν χειμερινές συνθήκες ψύξης: Κρατούν τον χειμώνα αδράνεια μέχρι να εκτεθούν σε έναν ορισμένο αριθμό κρύων χειμερινών ημερών. Αυτό το χαρακτηριστικό τους βοηθά να αποφύγουν να φύγουν ή να ανθίσουν κατά τη διάρκεια ασυνήθιστα ζεστών περιόδων στο μεσοδιάστημα.
Δεύτερον, τα φυτά έχουν επίσης απαιτήσεις θέρμανσης την άνοιξη που προάγουν την ανάπτυξη αφού βιώσουν έναν ορισμένο αριθμό θερμών ημερών κάθε άνοιξη. Αυτή η λειτουργία τους βοηθά να αρχίσουν να αναπτύσσονται μόλις είναι αρκετά ζεστό.
Τρίτον, ορισμένα φυτά έχουν επίσης ένα φωτοπερίοδος απόκριση, που σημαίνει ότι αντιδρούν στο χρονικό διάστημα που εκτίθενται στο φως σε διάστημα 24 ωρών. Αυτό τους προετοιμάζει να φύγουν καθώς οι μέρες μεγαλώνουν και θερμότερα την άνοιξη. Τα δέντρα οξιάς έχουν τόσο απαίτηση θέρμανσης όσο και απόκριση φωτοπεριόδου, αλλά η απαίτηση θερμοκρασίας είναι πολύ ισχυρότερη, οπότε ξεκινούν λίγες ζεστές μέρες στα τέλη της άνοιξης.
Είναι ενδιαφέρον ότι τα δέντρα της Βόρειας Αμερικής όπως ο κόκκινος σφένδαμνος και η μαύρη σημύδα είναι πιο προσεκτικά και συντηρητικά από τα δέντρα της Ευρώπης και της Ανατολικής Ασίας. Ο καιρός στην ανατολική Βόρεια Αμερική είναι πιο μεταβλητός και η απειλή των παγετών στα τέλη της άνοιξης είναι υψηλότερη από ό, τι σε αυτές τις περιοχές. Ως αποτέλεσμα, τα δέντρα της Βόρειας Αμερικής εξελίχθηκαν σε λίγες εβδομάδες αργότερα από τα αντίστοιχα δέντρα από την Ευρώπη και την Ανατολική Ασία.
Η κλιματική αλλαγή ανακατεύει τα σήματα
Τα φυτά είναι πολύ προσαρμοσμένα στα σήματα θερμοκρασίας, έτσι η αύξηση της θερμοκρασίας λόγω της κλιματικής αλλαγής καθιστά δυσκολότερο για πολλά είδη να αντέχουν σε χειμερινούς κρύους και παγετούς της άνοιξης. Καθώς οι θερμοκρασίες της άνοιξης γίνονται πιο ζεστές από ό, τι στο παρελθόν, δέντρα όπως τα μήλα και τα αχλάδια μπορεί να ανταποκριθούν βγάζοντας και ανθίζοντας αρκετές εβδομάδες νωρίτερα από το κανονικό. Αυτό μπορεί να αυξήσει την ευπάθειά τους σε παγετούς.
Τα φύλλα σε αυτήν την κερασιά υπέστησαν ζημιά από έναν παγετό. Ρίτσαρντ Πρίμακ, CC BY-ND
Τέτοιοι καθυστερημένοι παγετοί είναι γίνεται πιο κοινό επειδή η κλιματική αλλαγή αποσταθεροποιεί τη ροή του τζετ, οδηγώντας το να βυθιστεί πολύ πιο νότια, φέρνοντας εκρήξεις ασυνήθιστα κρύου καιρού.
Το 2007, μια εξαιρετικά ζεστή περίοδος τον Μάρτιο προκάλεσε τα δέντρα να φύγουν στις ανατολικές και κεντρικές Ηνωμένες Πολιτείες. Ένας σκληρός παγετός τον Απρίλιο έπειτα σκότωσε τα νεαρά φύλλα και λουλούδια από βελανιδιές, hickories και άλλα είδη δέντρων. Τα δέντρα ήταν σε θέση να παράγουν μια δεύτερη συγκομιδή φύλλων, αλλά δεν μπορούσαν να αντικαταστήσουν πλήρως τα φύλλα που είχαν χάσει, κάτι που πιθανότατα ανέστειλε την ανάπτυξή τους για εκείνο το έτος.
Τα παράσιτα εντόμων αποτελούν επίσης αυξανόμενη απειλή για τα φυτά. Ο σκληρός χειμερινός καιρός ελέγχει πολλά έντομα που βρέθηκαν στα βόρεια κλίματα, όπως στρίφωμα μάλλινα αδέλφια και σμαραγδένια τέφρα. Καθώς οι χειμώνες γίνονται πιο ήπιες, αυτά τα έντομα είναι πιο πιθανό να επιβιώσουν, να προχωρήσουν πιο βόρεια, να προκαλέσουν μεγάλες εκρήξεις και να καταστρέψουν τα δέντρα.
Οι θερμότεροι χειμώνες οδηγούν επίσης σε περισσότερες ημέρες όταν το έδαφος είναι γυμνό. Κρύο σπάσιμο που συμβαίνει όταν δεν υπάρχει μονωτικό στρώμα χιονιού παγώστε το έδαφος και σκοτώστε τις ρίζες. Τα κλαδιά των δέντρων και των θάμνων πεθαίνουν και πάλι επειδή οι κατεστραμμένες ρίζες δεν μπορούν να παρέχουν αρκετό νερό και θρεπτικά συστατικά. Σε ακραίες περιπτώσεις, τα φυτά μπορεί να πεθάνουν.
Ο χάρτης ζώνης σκληρότητας των φυτών του Υπουργείου Γεωργίας των ΗΠΑ δείχνει ότι αυτές οι ζώνες - περιοχές όπου είναι πιθανό να ευδοκιμήσουν διάφορα είδη φυτών - αλλάζουν προς τα βόρεια καθώς η κλιματική αλλαγή θερμαίνει τις ΗΠΑ
{vembed Y=4pSYC8g5oVM}
Τις επόμενες δεκαετίες, πολλά είδη δέντρων που αγαπούν το κρύο, όπως ερυθρελάτες και έλατα θα γίνουν λιγότερο άφθονα όταν δεν είναι σε θέση να χειριστούν νέες προκλήσεις που σχετίζονται με ένα θερμότερο κλίμα. Στις βορειοανατολικές ΗΠΑ, τα γηγενή είδη όπως ο σφένδαμνος ζάχαρης και η οξιά θα αντικατασταθούν σταδιακά από γηγενή είδη από μακρύτερα νότια, όπως βελανιδιές και εκκολαπτήρια. Και μη ιθαγενή είδη, όπως Σφένδαμνοι Νορβηγίας, εκμεταλλεύονται αυτές τις διαταραχές για να διασκορπιστούν στα δάση από τις άκρες του δρόμου και τις γειτονιές.
Παρόμοιες αλλαγές συμβαίνουν σε πολλά μέρη καθώς η κλιματική αλλαγή αλλάζει τα σήματα στα οποία βασίζονται τα φυτά για να σηματοδοτήσουν τις μεταβαλλόμενες εποχές.
Σχετικά με το Συγγραφέας
Richard B. Primack, Καθηγητής Βιολογίας, Πανεπιστήμιο της Βοστώνης
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
ING
