La primavera di 2012 è stata la prima registrata negli Stati Uniti da 1900. In molti stati, i segnali di primavera arrivarono quasi tre o quattro settimane prima del previsto. Il calore ingiustificato ha provocato insolite fioriture precoci, in particolare sugli alberi da frutto nelle regioni del Nord-Est e dei Grandi Laghi. Gli osservatori del Massachusetts e del Wisconsin hanno riferito che la fioritura è arrivata prima di quando Henry David Thoreau ha notato quando le piante hanno cominciato a fiorire nei pressi di Walden Pond negli 1850 o da quando Aldo Leopold osservava i tempi di fioritura presso "The Shack" nella contea di Sauk negli 1930s e '40s.
Poi, in quello che è diventato famoso come caratteristica dei cambiamenti climatici - variabilità inusuale - le temperature eccezionalmente alte e calde sono state seguite bruscamente da un forte congelamento.
"Pensavamo che 2010 fosse strano. Ma 2012 era davvero strano ", afferma Jake Weltzin, direttore esecutivo della National Phenology Network.
Il riscaldamento insolito precoce, noto come "falsa primavera", sta diventando sempre più comune come i cambiamenti climatici. I suoi effetti stanno anche suscitando crescente preoccupazione. Perché quando le temperature calde risvegliano prematuramente le piante e gli animali dormienti, possono gettare il cronometro degli eventi stagionali cruciali per un'intera rete alimentare ecologica. I risultati possono causare danni devastanti sia alle specie selvatiche che a quelle coltivate. I falsi eventi primaverili hanno causato enormi perdite nelle coltivazioni di frutta negli Stati Uniti, danneggiato vaste distese di foreste e popolazioni di farfalle della California sensibili e decimate.
Trend distinto verso la primavera precedente
Naturalisti e scienziati, agricoltori e giardinieri hanno a lungo preso nota di quando le piante spuntano e germogliano ogni anno - parte dello studio di eventi stagionali noti come fenologia. Gli scienziati e gli osservatori più occasionali del cortile hanno notato uno spostamento continuo verso primavere primaverili in tutto il Nord America negli anni passati da 50 a 100. Allo stesso tempo, un numero crescente di studi scientifici ha documentato l'emergere di germogli, boccioli e animali in letargo.
Sin dai primi 1900, circa due terzi delle specie studiate si sono spostate verso la fioritura primaverile, l'allevamento o la migrazione. Questo è vero per tutti i principali gruppi di specie studiate, compresi anfibi, uccelli, pesci, invertebrati e mammiferi, nonché alberi, piante non legnose, coralli e plancton. Questi cambiamenti sono stati osservati in tutti i principali continenti e oceano, secondo Camille Parmesan, un professore dell'Università del Texas ad Austin, la cui ricerca si concentra sugli impatti biologici dei cambiamenti climatici.
I primi germogli e le fioriture uccisi da un duro gelo possono significare la mancata fioritura e la frutta per il resto dell'anno. La Rete Nazionale di Fenologia degli Stati Uniti, che raccoglie i dati di foglie e fiori e le informazioni su quando le specie migrano e si riproducono dagli Stati Uniti. , ha contribuito a confermare che l'insorgenza anticipata della primavera e gli scostamenti bruschi tra le temperature calde e fredde fanno parte delle tendenze in atto. Mentre la rete era ufficialmente stabilita nella metà degli 2000, le osservazioni registrate dai suoi scienziati e volontari contribuenti risalgono agli 1950.
Alcuni dei record più lunghi, che documentano la crescita delle prime foglie di caprifoglio e lillà negli stati 48 inferiori, mostrano uno spostamento notevole verso date precedenti dagli 1980. Come le temperature registrate come parte della ricerca sui cambiamenti climatici, le date del leaf-out mostrano una grande variabilità di anno in anno, ma la tendenza è distinta: temperature precedenti più calde e precedenti prime gemme e fioriture.
Mentre occasionali false sorgenti non sono nuove, ciò che è nuovo negli ultimi anni è la combinazione di molle sempre più calde e oscillazioni estreme della temperatura, tempi generali più brevi durante l'autunno e l'inverno di temperature sotto lo zero e le alterazioni delle precipitazioni associate al cambiamento climatico globale.
Le magie autunnali e invernali di 2010 e 2012, ad esempio, erano più lunghe di altre. Questo fenomeno aumenta la probabilità che le piante escano prematuramente dalla dormienza, producendo foglie giovani, boccioli e fioriture. Quando temperature insolitamente miti e successiva crescita delle piante sono seguite da temperature gelide, i primi germogli e le fioriture uccisi da un duro gelo possono significare la mancata fioritura e la frutta per il resto dell'anno. E, oltre agli impatti acuti su parti di piante fragili, il riscaldamento precoce può anche causare problemi troncando il periodo di raffreddamento invernale molti semi di piante hanno bisogno di una corretta germinazione, le piante hanno bisogno di germogliare e fiorire e gli animali in letargo devono completare i loro cicli annuali in buona salute.
C'è un effetto a catena sugli ecosistemi
La prospettiva di un congelamento dopo che un raccolto è stato sfogliato, fiorito o messo a frutto presenta problemi evidenti per gli agricoltori. La falsa primavera di 2007, ad esempio, colpiva le colture agricole e gli alberi decidui nel Midwest degli Stati Uniti nelle regioni del Sud-Est e del Medio Atlantico particolarmente difficili, causando danni alle colture - in particolare agli alberi da frutto e ai frutti di bosco - che hanno spinto a chiedere una dichiarazione di disastro in North Carolina . In 2012, le perdite nelle colture degli alberi da frutto in Michigan a causa della falsa fioritura primaverile e dei cicli di congelamento sono state stimate a mezzo miliardo di dollari.
I tempi dello sviluppo di foglie e fiori hanno effetti che si propagano attraverso un ecosistema perché questi cambiamenti sollecitano il flusso di linfa, nettare e nutrienti all'interno delle piante e influenzano così la disponibilità di riparo e di sostentamento per altri organismi.
La falsa primavera può danneggiare non solo le piante che producono germogli, foglie o fioriture precoci, ma anche altre specie e interi ecosistemi. I tempi dello sviluppo di foglie e fiori hanno effetti che si propagano attraverso un ecosistema perché questi cambiamenti sollecitano il flusso di linfa, nettare e nutrienti all'interno delle piante e influenzano così la disponibilità di riparo e di sostentamento per altri organismi. Ciò può avere conseguenze profonde, in particolare quando le specie emergono dal letargo o durante la migrazione.
La desincronizzazione degli eventi stagionali è stata segnalata in tutto il mondo, dal sudest americano al New England, alle montagne rocciose fino all'Altopiano tibetano e in tutta Europa. Le marmotte delle Montagne Rocciose sono emerse per trovare le piante su cui fanno affidamento per il cibo sepolto sotto la neve non ancora completamente sciolta. Farfalle nella Sierra Nevada in California si sono divelte dai loro bozzoli in quello che sembrava un calore primaverile, solo per essere abbattute dal congelamento che seguì.
Una serie di falsi eventi primaverili ha contribuito all'estirpazione di una popolazione di farfalle a scacchi di Edith nella Sierra Nevada negli 1980 e 1990 poiché le alte temperature hanno desincronizzato il momento in cui le farfalle sono emerse e la fioritura delle piante su cui fanno affidamento per il cibo, e calore e la mancanza di umidità faceva asciugare le piante quando i bruchi avevano bisogno di nutrirsi.
Un altro effetto disturbante della falsa molla è il danno che può causare alla copertura di piante e alberi. Se un falso congelamento primaverile riduce sostanzialmente il successo della copertura delle foglie estive degli alberi in vaste aree di paesaggio come negli Stati Uniti Sud-Est in 2007, può anche ridurre la quantità di carbonio e di altri nutrienti che gli alberi possono elaborare. Ciò può portare a compromissione della salute del suolo e mettere a repentaglio la salute di insetti e altri organismi che si basano sul ciclo dei nutrienti delle piante.
Anthony Barnosky, Università della California, Berkeley, professore di biologia integrativa e autore di Colpo di calore: la natura nell'era del riscaldamento globale - un libro 2009 che esamina gli effetti dei cambiamenti climatici su varie specie in natura - dice quando si cerca di capire le implicazioni del riscaldamento globale, comprese quelle relative al falso fenomeno della primavera, è importante considerare come interagiscono le diverse specie colpite. "Esistono tutti i tipi di complessità che dobbiamo esaminare in modo più dettagliato", afferma.
Cercando di regolare primavere precedenti
"La principale risposta delle specie ai cambiamenti climatici è quella di muoversi nel paesaggio e cercare di recuperare il loro spazio climatico", spiega Barnosky. In altre parole: cercano di trovare le condizioni che replicano quelle dei luoghi in cui avevano precedentemente prosperato. Infatti, l'Università del Texas al Parmesan di Austin ha riportato in 2013 che un riassunto di numerosi studi di ricerca condotti in tutto il mondo negli ultimi 10 anni mostra che fin dai primi 1900, circa la metà di tutte le specie studiate ha spostato i loro intervalli più vicini ai poli - tra circa 30 e 995 miglia verso il poli - o verso l'alto in altitudine, tanto quanto su piedi 1,300, in cerca di temperature più fresche.
Dal punto di vista della produzione alimentare, gli agricoltori di tutto il mondo stanno cercando di adeguarsi alla crescente probabilità di false sorgenti piantando in modo tale da favorire sia il riscaldamento precoce che la temperatura e l'umidità estreme, afferma Sharon Muzli Gourdji, postdottorato in energia e ambiente presso la Stanford University . Varietà di grano vengono allevate per la tolleranza al calore e altre variabili che vengono con i cambiamenti climatici in modo che possano sopportare temperature di riscaldamento nelle regioni tropicali dell'Asia, dell'Africa e del Sud America, nonché le sfide del riscaldamento e della variabilità estrema nell'emisfero settentrionale. "Gli agricoltori si stanno adattando", dice Parmesan.
Nel frattempo, le specie selvatiche sono in movimento alla ricerca di condizioni adeguate per il loro intero ciclo di vita in circostanze sempre più imprevedibili. Ma quando il successo in una particolare fase della vita dipende da una transizione costante dalle condizioni di una stagione all'altra - una progressione falsa primavera - questo è il momento in cui molte specie iniziano a incontrare difficoltà. "Il problema della fenologia potrebbe essere un grosso problema", afferma Barnosky.
Il consenso tra gli scienziati che studiano il cambiamento climatico è che le interruzioni di quelli che sono stati considerati normali modelli di temperatura stagionale e precipitazioni messe in moto dall'accumulo di gas serra sono con noi per qualche tempo a venire.
Secondo Parmesan, "non abbiamo ancora alcuna prova di eventuali cambiamenti evolutivi del tipo che suggerirebbero che le specie si stanno adattando" a oscillazioni estreme di temperatura, nonostante il fatto che alcune specie potrebbero già essere in grado di trattare tali estremi. Alcune specie stanno rispondendo o accettando questi cambiamenti, spiega, ma questo non significa necessariamente un adattamento evolutivo. Weltzin, presso la National Phenology Network degli Stati Uniti, usa il termine "aggiustamento".
Il consenso tra gli scienziati che studiano il cambiamento climatico è che le interruzioni di quelli che sono stati considerati normali modelli di temperatura stagionale e precipitazioni messe in moto dall'accumulo di gas serra sono con noi per qualche tempo a venire. Anche se ci fosse una diminuzione vertiginosa di tali emissioni in tutto il mondo, ciò che ora si trova nell'atmosfera continuerà a influenzare i modelli climatici globali per gli anni a venire. Data questa realtà, anche le primavere e le false sorgenti diventeranno fenomeni sempre più familiari. Quindi, tra i prossimi passi degli scienziati dobbiamo imparare non solo di più su come le specie stanno rispondendo a questi eventi, ma anche su come prevederli.
Mentre predire le false sorgenti non può aiutare le specie selvatiche nello stesso modo in cui può l'agricoltura - o risolvere le cause alla radice del problema - potrebbe indicare la strada verso gli sforzi di conservazione che potrebbero aiutare a proteggere alcune specie vulnerabili. Come Parmesan ha detto delle strategie adattative degli agricoltori, "Potrebbe essere molto importante ottenere questo diritto".
Questo articolo è originariamente apparso su Ensia
L'autore
Elizabeth Grossman è una giornalista e scrittrice indipendente specializzata in questioni ambientali e scientifiche. Lei è l'autore di Inseguendo molecole, Trash High Tech, Watershed e altri libri. Il suo lavoro è apparso anche in una varietà di pubblicazioni, tra cui Scientific American, Yale e360, , il Washington Post, TheAtlantic.com, Salon, La nazione, ed Mother Jones. Nata a New York, ha una laurea in lettere all'Università di Yale. Ora vive a un minuto a piedi dal fiume Willamette a Portland, in Oregon. Quando non sta scrivendo alla sua scrivania, è fuori ad esplorare: escursioni, campeggio, paddle, schizzi e guardare gli uccelli.
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