Volontari in Toscana, Arizona, osservare la fenologia vegetale attraverso il programma di scienze dei cittadini della National Phenology Network degli Stati Uniti, Quaderno della natura. Credito:Brian F. Powell
La stagione primaverile si sta allungando in alcune regioni degli Stati Uniti e si sta comprimendo in altre, potenzialmente sconvolgenti i modelli di migrazione e lo sviluppo delle specie, trova un nuovo studio.
In un nuovo studio sulla rivista AGU Lettere di ricerca geofisica , gli scienziati hanno scoperto che in molte aree degli Stati Uniti le soglie di temperatura primaverili importanti per i cicli vitali di piante e animali si verificano tra i sei ei 20 giorni prima della stagione rispetto a 70 anni fa.
Questi cambiamenti nella lunghezza e nei tempi della stagione primaverile potrebbero avere un impatto sui modelli migratori degli animali e interrompere lo sviluppo di molte specie, secondo gli autori dello studio.
La maggior parte delle specie vegetali e animali fa affidamento sull'accumulo di calore in primavera per segnalare processi biologici come la fioritura, allevamento e schiusa di uova di insetti. In base alla quantità di calore accumulata, gli scienziati possono stimare quanti giorni all'anno impiegheranno una specie per avviare questi processi.
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno analizzato 70 anni di dati sulla temperatura primaverile e li hanno confrontati con osservazioni a lungo termine dell'attività di piante e animali. I ricercatori hanno esaminato tre punti di controllo dell'accumulo di calore, o soglie, che si verificano in diversi punti della stagione di crescita e indicano quando la maggior parte delle specie inizia lo sviluppo primaverile. I ricercatori hanno trovato soglie di temperatura per i primi, mezzo, e lo sviluppo della tarda primavera stanno avanzando in modo significativo in diverse regioni degli Stati Uniti.
Comprendere come sono cambiati i tempi delle soglie di sviluppo primaverile negli ultimi 70 anni potrebbe aiutare gli scienziati a prevedere meglio come i cambiamenti climatici potrebbero influenzare le specie in futuro, disse Theresa Crimmins, direttore associato della National Phenology Network degli Stati Uniti presso l'Università dell'Arizona e autore principale dello studio.
I cambiamenti nei tempi di sviluppo di piante e animali potrebbero portare alla competizione per le risorse, opportunità per le specie invasive di attecchire e discrepanze tra specie simbiotiche, lei disse.
"Vediamo uno schema molto chiaro di tempistiche precedenti agli eventi in molte parti del paese, anche se non ovunque, " ha detto Crimmins. "Ovunque abbiamo visto una tendenza significativa stava avanzando, il che significa che l'evento si sta verificando prima rispetto ai decenni precedenti."
Differenza nelle tendenze nel giorno dell'anno all'inizio, a metà, e le soglie di tarda primavera sono state soddisfatte (1948-2016) in 12 regioni geografiche negli Stati Uniti. (a) differenza tra le tendenze di metà e inizio primavera; (b) tendenze di fine e inizio primavera; (c) tendenze tardive e primaverili. Il verde indica che la soglia precedente sta avanzando a una velocità maggiore rispetto alla soglia successiva, determinando un allungamento dei tempi tra il raggiungimento delle due soglie; viola indica che la soglia precedente sta avanzando a un ritmo inferiore rispetto alla soglia successiva, determinando il raggiungimento di una compressione tra le due soglie. Credito:AGU
Avanzamenti irregolari nel calore
Ricerche precedenti hanno scoperto che con l'aumento delle temperature primaverili negli Stati Uniti nell'ultimo secolo, i tempi dello sviluppo primaverile per molte specie stanno cambiando. Ma mentre gli studi precedenti si sono concentrati sulle temperature medie mensili, il nuovo studio si concentra su una gamma di temperature specificamente rilevanti per lo sviluppo primaverile delle specie. Ciò fornisce agli scienziati un quadro più accurato di come le temperature di riscaldamento stanno influenzando i tempi dell'attività primaverile di diverse specie, secondo gli autori dello studio.
"Uno dei maggiori contributi di questo studio è il fatto che abbiamo valutato le soglie che abbracciano l'intera stagione di crescita, "Crimmins ha detto. "Vedere risposte differenziali tra quelle soglie in diverse regioni ci dà un sacco di informazioni su come le specie che sono attive in quei periodi della stagione possono rispondere".
Il giorno dell'anno in cui ogni soglia viene raggiunta dipende dalle condizioni meteorologiche e varia in base alla regione. Per le soglie valutate nel nuovo studio, la prima avviene tra fine gennaio e fine maggio, il successivo tra metà marzo e inizio luglio, e l'ultima tra metà aprile e fine luglio.
Il Nordest, Valle dell'Ohio, e la maggior parte delle regioni occidentali ha mostrato progressi nel giorno dell'anno in cui vengono raggiunte queste soglie di temperatura. Nella maggior parte di queste regioni, le soglie vengono raggiunte da sei a dieci giorni prima rispetto a 70 anni fa, avanzando in media di circa un giorno ogni decennio. Nel sud-ovest, la stagione avanza ancora più velocemente:le soglie vengono raggiunte circa 18-20 giorni prima di 70 anni fa, un ritmo di quasi tre giorni per decennio.
Il nuovo studio ha anche scoperto che le soglie di temperatura stanno avanzando a ritmi diversi da regione a regione. Nella regione della Valle dell'Ohio, Per esempio, la prima soglia di temperatura che si verifica verso la fine di aprile avanza rapidamente, ma la seconda soglia a fine maggio non lo è:allungare la stagione di poco più di quattro giorni. Ma altre regioni mostrano la tendenza opposta, come il Nordest, dove l'intervallo di tempo tra le stesse soglie si è compresso di circa due giorni.
I cambiamenti nell'arrivo della primavera sono particolarmente importanti per le specie migratrici che viaggiano verso nord. A causa dei diversi tassi di avanzamento primaverile tra le regioni, le specie dell'est potrebbero dover accelerare la loro migrazione per stare al passo con l'approvvigionamento alimentare, mentre le specie in Occidente potrebbero aver bisogno di rallentare, ha detto Crimmins.
I cambiamenti nella lunghezza e nei tempi della primavera potrebbero anche avere un impatto sul modo in cui le specie negli ecosistemi regionali interagiscono tra loro, secondo gli autori dello studio.
"Potrebbe aprire nicchie in cui nuove specie possono entrare e mettere radici, o potrebbe avere un impatto sulle sincronicità che si verificavano, e molti altri aspetti della struttura e della funzione della comunità di cui potremmo non essere a conoscenza, " ha detto Crimini.
Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunità di blog di scienze della Terra e dello spazio, ospitato dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.