Fremskridt af forårsvarmen kan forstyrre artsvandring, udvikling

Forårssæsonen forlænges i nogle regioner i USA og komprimeres i andre, potentielt forstyrrer artens migrationsmønstre og udvikling, en ny undersøgelse finder.

I en ny undersøgelse i AGU -tidsskriftet Geofysiske forskningsbreve , forskere fandt ud af, at mange områder af de amerikanske forårstemperaturgrænser, der er vigtige for plante- og dyrelivscykler, forekommer mellem seks til 20 dage tidligere på sæsonen, end de gjorde for 70 år siden.

Disse ændringer i længden og timingen af ​​forårssæsonen kan påvirke dyrs trækmønstre og forstyrre mange arters udvikling, ifølge undersøgelsens forfattere.

De fleste plante- og dyrearter er afhængige af opbygning af varme om foråret for at signalere biologiske processer som blomstring, avl og ruge af insektæg. Baseret på den akkumulerede varme, forskere kan estimere, hvor mange dage inde på året det vil tage for en art at starte disse processer.

I den nye undersøgelse, forskere analyserede 70 års forårstemperaturdata og sammenlignede dette med langtidsobservationer af plante- og dyreaktivitet. Forskerne undersøgte tre kontrolpunkter for varmeakkumulering, eller tærskler, der forekommer på forskellige punkter i vækstsæsonen og angiver, hvornår de fleste arter begynder forårets udvikling. Forskerne fandt temperaturgrænser for tidligt, midten, og sen forår udvikler sig markant inden for flere regioner i USA

At forstå, hvordan tidspunktet for forårets udviklingstærskler har ændret sig i løbet af de sidste 70 år, kan hjælpe forskere med bedre at forudsige, hvordan klimaforandringer kan påvirke arter i fremtiden, sagde Theresa Crimmins, associeret direktør for U.S.National Phenology Network ved University of Arizona og undersøgelsens hovedforfatter.

Ændringer i tidspunktet for plante- og dyreudvikling kan føre til konkurrence om ressourcer, muligheder for invasive arter at slå rod og uoverensstemmelser mellem symbiotiske arter, hun sagde.

"Vi ser et meget klart mønster af tidligere timing til begivenheder i mange dele af landet - dog ikke overalt, "Crimmins sagde." Overalt hvor vi så en betydelig tendens, gik det fremad, hvilket betyder, at begivenheden forekommer tidligere nu end i de foregående årtier. "

Ujævne fremskridt i varme

Tidligere forskning viste, at med forårstemperaturer i USA stigende i løbet af det sidste århundrede, timingen af ​​forårets udvikling for mange arter ændrer sig. Men mens tidligere undersøgelser fokuserede på månedlige gennemsnitstemperaturer, den nye undersøgelse fokuserer på en række temperaturer, der specifikt er relevante for artens forårlige udvikling. Dette giver forskere et mere præcist billede af, hvordan opvarmningstemperaturer påvirker timingen af ​​forskellige arters forårsaktivitet, ifølge undersøgelsens forfattere.

"Et af denne undersøgelses største bidrag er det faktum, at vi vurderede tærskler, der omfatter hele vækstsæsonen, "Crimmins sagde." At se forskellige svar mellem disse tærskler i forskellige regioner giver os en masse indsigt i, hvordan arter, der er aktive på de tidspunkter af sæsonen, kan reagere. "

Den dag i året, hvor hver tærskel er opfyldt, afhænger af vejret og varierer efter region. For de tærskler, der blev evalueret i den nye undersøgelse, det tidligste sker mellem slutningen af ​​januar og slutningen af ​​maj, den næste mellem midten af ​​marts og begyndelsen af ​​juli, og senest mellem midten af ​​april og slutningen af ​​juli.

Nordøst, Ohio Valley, og de fleste vestlige regioner viste alle fremskridt på årets dag, hvor disse temperaturgrænser er opfyldt. I de fleste af disse regioner, tærsklerne overholdes omkring seks til ti dage tidligere, end de var for 70 år siden - en fremgang i gennemsnit på omkring en dag pr. årti. I sydvest, sæsonen går endnu hurtigere frem-tærskler, der overholdes omkring 18-20 dage tidligere end for 70 år siden, en hastighed på næsten tre dage pr. årti.

Den nye undersøgelse fandt også, at temperaturgrænserne stiger med forskellige hastigheder fra region til region. I Ohio Valley -regionen, for eksempel, den første temperaturgrænse, der opstår omkring slutningen af ​​april, går hurtigt fremad, men den anden tærskel i slutningen af ​​maj er ikke - at forlænge sæsonen med lidt mere end fire dage. Men andre regioner viser den modsatte tendens - som Nordøst, hvor tidsrummet mellem de samme tærskler er komprimeret med cirka to dage.

Ændringer i forårets ankomst er især vigtige for vandrende arter, der rejser nordpå. På grund af forskellige fremskridtshastigheder på tværs af regioner, arter i øst må muligvis fremskynde deres vandring for at holde trit med fødevareforsyningen, mens arter i Vesten muligvis skal bremse, Sagde Crimmins.

Ændringer i forårets længde og timing kan også påvirke den måde, arter i regionale økosystemer interagerer med hinanden, ifølge undersøgelsens forfattere.

"Det kan være at åbne nicher for nye arter at komme ind og slå rod, eller det kan påvirke synkroniseringer, der plejede at forekomme, og en masse andre aspekter af samfundsstruktur og funktion, som vi måske ikke var klar over, "Sagde Crimmins.

Denne historie er genudgivet med tilladelse til AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af jord- og rumforskningsblogs, vært for American Geophysical Union. Læs den originale historie her.