Годишният цикъл на сезоните – зима, пролет, лято, есен – често се приема за даденост. Актуално проучване в сп. Nature, използващо нов подход за наблюдение на сезонните цикли на растеж от спътници, показва, че тази идея е твърде опростена.

То представя безпрецедентен и интимен портрет на сезонните цикли на наземните екосистеми на Земята. Това разкрива „горещи точки“ на сезонна асинхронност по целия свят – региони, където времето на сезонните цикли може да не е синхронизирано между близките места.

След това учените показват, че тези разлики във времето могат да имат изненадващи екологични, еволюционни и дори икономически последици.

Сезоните задават ритъма на живота. Живите същества, включително хората, коригират времето на своите годишни дейности, за да използват ресурсите и условията, които се променят през годината. Изучаването на това време, известно като „фенология“, е вековна форма на човешко наблюдение на природата, но днес можем да наблюдаваме фенологията и от космоса.

С десетилетни архиви от сателитни изображения можем да използваме изчисления, за да разберем по-добре сезонните цикли на растеж на растенията. Методите за това обаче често се основават на предположението за прости сезонни цикли и ясно изразени вегетационни периоди.

Това работи добре в голяма част от Европа, Северна Америка и други места с висока географска ширина и силни зими. Този метод обаче може да се затрудни в тропиците и сухите райони. Там сателитните оценки за растежа на растенията могат да варират едва доловимо през годината, без ясно очертани вегетационни периоди.

Чрез прилагане на нов анализ върху 20 години сателитни изображения, екипът е създадал по-добра карта на времето на циклите на растеж на растенията по целия свят. Наред с очакваните модели, като например забавена пролет на по-високи географски ширини и надморска височина, са установени и по-изненадващи.

Един изненадващ модел се наблюдава в петте средиземноморски климатични региона на Земята, където зимите са меки и влажни, а летата са горещи и сухи. Те включват Калифорния, Чили, Южна Африка, Южна Австралия и самото Средиземноморие.

Всички тези региони споделят сезонен модел с „двоен пик“, документиран по-рано в Калифорния, тъй като циклите на растеж на горите са склонни да достигат пик приблизително два месеца по-късно от други екосистеми. Те също така показват резки разлики във времето на растеж на растенията от съседните им сухи земи, където летните валежи са по-чести.

Тази сложна смесица от модели на сезонна активност обяснява едно основно откритие от новия анализ: средиземноморският климат и съседните му сухи земи са горещи точки на несинхронизирана сезонна активност. С други думи, това са региони, където сезонните цикли на близките места могат да имат драстично различно време.

Да разгледаме например съществената разлика между Финикс, щата Аризона (който има сходни количества зимни и летни валежи) и Тусон, който е само на 160 км (където повечето валежи идват от летния мусон).

Други глобални горещи точки се срещат предимно в тропическите планини. Сложните модели на несинхронизирани сезони, които наблюдаваме там, може да са свързани със сложните начини, по които планините могат да повлияят на въздушния поток, диктувайки локалните модели на сезонните валежи и облачност.

Тези явления все още са слабо разбрани, но може да са фундаментални за разпространението на видовете в тези региони с изключително биоразнообразие.

За широк спектър от растителни и животински видове, така изготвената сателитна карта предсказва резки разлики на място във времето на цъфтеж на растенията и в генетичната свързаност между близките популации.

Картата дори предсказва сложната география на реколтите от кафе в Колумбия. Тук кафеените плантации, разделени от един ден път с кола през планините, могат да имат репродуктивни цикли, толкова несинхронизирани, сякаш са на друго полукълбо.

Разбирането на сезонните модели в пространството и времето е важно не само за еволюционната биология. То е от основно значение и за разбирането на екологията на движението на животните, последиците от изменението на климата за видовете и екосистемите и дори географията на селското стопанство и други форми на човешка дейност.

Снимка: Unsplash

Виж още: Лунните земетресения се оказват неочаквана пречка пред изграждането на база на нашия небесен съсед