Žemė slepia paslaptį: metų laikai nevyksta vienu metu. Mokslininkai priblokšti

Metų laikų ciklas – žiema, pavasaris, vasara, ruduo – dažnai laikomas savaime suprantamu dalyku.

Tačiau naujasis tyrimas, paskelbtas žurnale „Nature“, kuriame naudojamas naujas metodas sezoninių augimo ciklų stebėjimui iš palydovų, rodo, kad šis supratimas yra pernelyg supaprastintas.

Žemės sausumos ekosistemų sezoninių ciklų aprašymas atskleidžia sezoninio nesinchroniškumo „karštąsias vietas“ visame pasaulyje – regionus, kur sezoninių ciklų laikas gali nesutapti su gretimais regionais.

Sezonų stebėjimas iš kosmoso

Metų laikai nustato gyvenimo ritmą. Gyvi organizmai, įskaitant žmones, pritaiko savo metinių veiklų laiką, kad galėtų išnaudoti sąlygas, kurios kinta per metus.

Fenologija – tai senovinė gamtos reiškinių stebėjimo praktika, kurią naudojo žmonės, sekdami metų laikų kaitą. Tačiau šiandien ją galime tirti ne tik iš arti, bet ir pasitelkę palydovus – stebėdami gamtos pokyčius iš kosmoso.

Turėdami dešimtmečiais kaupiamus palydovinių vaizdų archyvus, galime naudoti kompiuterines technologijas, kad geriau suprastume augalų augimo sezoninius ciklus. Tačiau šiam tikslui naudojami metodai dažnai grindžiami prielaida, kad sezoniniai ciklai yra paprasti, o augimo sezonai aiškiai išskiriami.

Tai gerai veikia didžiojoje dalyje Europos, Šiaurės Amerikos ir kitose aukšto platumo vietovėse, kuriose žiemos yra atšiaurios. Tačiau šis metodas gali būti sudėtingas tropikuose ir sausringose regionuose. Čia palydoviniai augalų augimo įvertinimai gali šiek tiek skirtis per metus, be aiškių augimo sezonų.

Stebinantys modeliai

Taikydami naują 20 metų palydovinių vaizdų analizę, specialistai sukūrė geresnį augalų augimo ciklų laiko žemėlapį visame pasaulyje. Be numatytų modelių, pavyzdžiui, pavasario vėlavimo aukštesnėse platumose, pastebėta ir labiau stebinančių modelių.

Vienas stebinantis reiškinys pasikartoja penkiuose Žemės Viduržemio jūros klimato regionuose, kur žiemos yra šiltos ir drėgnos, o vasaros – karštos ir sausos. Tai Kalifornija, Čilė, Pietų Afrika, Pietų Australija ir pats Viduržemio jūros regionas.

Visi šie regionai pasižymi „dvigubo piko“ sezoniniu modeliu, kuris anksčiau buvo užfiksuotas Kalifornijoje, nes miškų augimo ciklai paprastai pasiekia piką maždaug dviem mėnesiais vėliau nei kitos ekosistemos. Jie taip pat labai skiriasi augalų augimo laiku nuo kaimyninių sausringų regionų, kur vasaros krituliai yra dažnesni.

Karštųjų taškų nustatymas

Šis sudėtingas sezoninių veiklos modelių derinys paaiškina vieną iš pagrindinių mokslininkų darbo išvadų: Viduržemio jūros klimatas ir kaimyninės sausringos teritorijos yra sezoninės veiklos nesinchroniškumo židiniai. Kitaip tariant, tai regionai, kuriuose sezoniniai ciklai kaimyninėse vietovėse gali labai skirtis laiko atžvilgiu.

Pavyzdžiui, pastebimas ryškus skirtumas tarp Finikso, Arizonos (kur žiemos ir vasaros kritulių kiekis yra panašus) ir Tuksono, esančio vos už 160 km (kur didžioji dalis kritulių iškrenta vasaros musono metu).

Kiti pasauliniai karščio židiniai dažniausiai susidaro tropiniuose kalnuose. Sudėtingi nesinchronizuoti sezonų modeliai, kuriuos ten stebime, gali būti susiję su sudėtingais būdais, kuriais kalnai gali daryti įtaką oro srautams, nulemdami vietinius sezoninių kritulių ir debesų modelius.

Šie reiškiniai vis dar yra mažai ištirti, tačiau gali būti esminiai rūšių pasiskirstymui šiuose išskirtinio biologinės įvairovės regionuose.

Sezoniškumas ir biologinė įvairovė

Mokslininkų darbo pradinis motyvas buvo nustatyti pasaulio regionus, kuriuose sezoniniai modeliai nesutampa. Specialistų išvada, kad jie sutampa su daugeliu Žemės biologinės įvairovės židinių – vietų, kuriose yra daug augalų ir gyvūnų rūšių – gali būti neatsitiktinumas.

Šiuose regionuose, kadangi augalų augimo sezoniniai ciklai gali būti nesuderinti tarp gretimų vietų, sezoninis išteklių prieinamumas taip pat gali būti nesuderintas. Tai turėtų įtakos daugelio rūšių sezoniniams reprodukcijos ciklams, o ekologinės ir evoliucinės pasekmės galėtų būti didžiulės.

Viena iš tokių pasekmių yra tai, kad populiacijos, kurių reprodukcijos ciklai nesutampa, mažiau linkusios kryžmintis. Dėl to galima tikėtis, kad šios populiacijos genetiškai išsiskirs ir galiausiai netgi susiskaldys į skirtingas rūšis.

Jei tai nutiktų netgi nedideliam procentui rūšių bet kuriuo metu, ilgainiui šie regionai sukurtų didelę biologinę įvairovę.