چگونه تغییرات آب و هوایی باعث ایجاد اختلال در فصل پاییز می‌شود. هوا صاف است، روزها هنوز گرم است، و شاخ و برگ های در حال چرخش، شورش غیرقابل مقاومتی از رنگ را ارائه می دهد – رنگی که طبق یک تخمین، درآمدی بالغ بر ۱ میلیارد دلار از گردشگری ایجاد می کند.
اما پاییز در نتیجه تغییرات آب و هوایی گرمتر می شود و این رنگ های دوست داشتنی را به خطر می اندازد.
سال گذشته، زمین چهارمین گرم ترین اکتبر خود را از زمان ثبت رکورد در ۱۱۳ سال پیش مشاهده کرد. امسال به دنبال گرمترین تابستان ثبت شده سیاره، تفاوتی نخواهد داشت. و شمال شرقی که به خاطر شاخ و برگ های پاییزی پر جنب و جوشش معروف است، سریعتر از بقیه آمریکای شمالی گرم می شود.
در برخی از پر جنب و جوش ترین نقاط داغ شاخ و برگ پاییزی کشور، اوج رنگ دیرتر به دست می آید – ادامه روند بلندمدتی که طبق مطالعه منتشر شده در سال ۲۰۲۱، ورود رنگ های برگ افرا قرمز را بیش از یک ماه به عقب انداخته است. قرن ۱۹ دما تنها عامل آن نیست.
بارندگی یا کمبود آن و هجوم حشرات همگی نقش دارند. از آنجایی که تغییرات آب و هوایی بر همه این عوامل تأثیر می گذارد، پیش بینی زمان اوج شاخ و برگ را سخت تر می کند.
علاوه بر این، تأخیرهای مربوط به آب و هوا در رنگ‌آمیزی برگها، چرخه‌های سالانه رشد و استراحت درختان را مختل می‌کند.
معنی آن برای جنگل‌ها – اینکه درختان چقدر خوب رشد می‌کنند، کجا می‌توانند زندگی کنند و اینکه آیا می‌توانند کربن را با همان سرعت ذخیره کنند – هنوز توسط دانشمندان در حال بررسی است.
اگر به مقاله های مربوط به طبیعت علاقه دارید در این مطلب هم ما را همراهی کنید.
ربکا فورکنر، بوم‌شناس جورج میسون، می‌گوید: «ما باید به طور بالقوه نگران نباشیم، نه فقط در مورد زمان‌بندی تغییر برای پاییز، بلکه در مورد اینکه آیا این یک سقوط جنگل است یا نه.
«در حالی که هیچ‌کس نمی‌خواهد «آسمان در حال سقوط» باشد، ما متوجه می‌شویم که این تغییرات گیاهانی هستند که به ما می‌گویند چیزی درست نیست.»
چرا درختان به استراحت نیاز دارند
درختان نیز مانند مردم باید برای زمستان سرد و تاریک آماده شوند.
در تمام بهار و تابستان، برگ‌های آنها رنگدانه سبز رنگی به نام کلروفیل تولید می‌کنند که نور خورشید را جذب می‌کند و انرژی درختان را برای ایجاد قندها و کربوهیدرات‌های مورد نیاز برای رشد و بقا فراهم می‌کند.
با کاهش دما و کوتاه‌تر شدن روزها که نشان‌دهنده پایان فصل رشد است، درختان با پایان دادن به تولید کلروفیل و جذب مواد مغذی باقی‌مانده واکنش نشان می‌دهند و در واقع ذخیره‌هایی را برای زمستان ذخیره می‌کنند.
اما در تمام بهار و تابستان در زیر آن کلروفیل مواد شیمیایی نارنجی و زردی وجود دارد که با شروع خوابیدن درختان آشکار می شوند. علاوه بر این، روزهای کوتاه و سرد برخی از گونه‌های درختی از جمله افرای قرمز و شکری را وادار به تولید آنتوسیانین قرمز می‌کنند.
دانشمندان فکر می‌کنند این ترکیبات قرمز رنگ مانند پوشش زمستانی برگ هستند و به جلوگیری از سرما کمک می‌کنند و به درختان اجازه می‌دهند تا آخرین مواد مغذی را از برگها جذب کنند، قبل از اینکه سرماخوردگی برگها را بکشد.
فرآیندی که منجر به ریزش می شود به عنوان پیری برگ شناخته می شود. تغییرات اقلیمی در برخی از گونه ها بیش از گونه های دیگر آن را مختل می کند و پیامدهای ناشناخته ای دارد.
فورکنر می‌گوید: «گیاهان این ظرفیت شگفت‌انگیز برای مقابله را دارند، اما دانشمندان هنوز محدودیت‌های توانایی درختان برای سازگاری را نمی‌دانند.
“اگر آنها مواد مغذی خود را دریافت نکنند، می‌توانیم مشکلاتی را در جنگل خود مشاهده کنیم، اما هنوز برای دانستن آن زود است. ما افراد کافی برای تحقیق در مورد آن نداریم.”
در پارک ملی آکادیا در مین، دانشمندان به ارتباط احتمالی بین شب های گرم در ماه سپتامبر و رنگ های تاخیری پاییز اشاره کرده اند.
(در اینجا همه چیزهایی است که باید در مورد بازدید از پارک ملی آکادیا بدانید.)
استفانی اسپرا، دانشمند محیط زیست در دانشگاه ریچموند که در حال مطالعه تغییرات برگ در پارک است، می گوید: «این بزرگترین سیگنالی است که ما دیده ایم.
کل فصل در خطر است. من فکر می کنم خیلی کوتاه تر می شود. بهار زودتر شروع می شود. همه چیز در حال تغییر است.»
در قرن گذشته، این پارک ۳.۴ درجه فارنهایت گرم شده است. درختان و گیاهان دیگر این تغییر را احساس می کنند. از هر پنج گونه گیاهی که یک قرن پیش در این پارک ثبت شده است، یکی دیگر امروزه یافت نمی شود
مرتب سازی تغییرات در درختان
برای به دست آوردن دیدگاه تاریخی در مورد تغییرات شاخ و برگ های پاییزی، فورکنر و الکسیس گرتسون، که اکنون دانشجوی دکترا در آزمایشگاه جکسون در مین است، به گیاهان دارویی – مجموعه های گیاهی که توسط دانشگاه ها و سایر موسسات نگهداری می شود- روی آوردند.
با غربال کردن سوابق دیجیتالی برگ‌های درخت افرا که از مرکز و شرق ایالات متحده جمع‌آوری شده و به قرن نوزدهم بازمی‌گردد، دریافتند که اولین ظهور رنگ برگ‌های پاییزی از سال ۱۸۸۰ به‌طور متوسط حدود شش ساعت در سال تغییر کرده است. بیش از یک قرن، این تاخیرها به بیش از یک ماه می رسد.
گرتسون می‌گوید: «هر دوی ما انتظار داشتیم یک تغییر و تغییرات بسیار بزرگ را ببینیم، اما هر دوی ما از اینکه سیگنال بسیار قوی بود شگفت زده شدیم.
این زوج همچنین برگها را از نظر آسیب توسط عوامل بیماری زا یا حیوانات گیاهخوار بررسی کردند. آنها دریافتند که میزان خسارت در طول زمان افزایش یافته است.
به نظر می رسد که با افزایش خشکسالی تابستان همراه باشد – و همچنین با تغییر رنگ برگ ها دیرتر اما زودتر از درختان افتادن: برگ های آسیب دیده سه هفته زودتر از برگ های سالم می ریزند.
با گرم تر ماندن دما برای مدت طولانی تر، و با رسیدن بهار زودتر، درختان دوره های رشد طولانی تری را با زمان انتقال کوتاه تر بین روزهای گرم و یخبندان های سرد تجربه می کنند.
در واقع پاییز کوتاه تر می شود. یکی از نگرانی ها این است که درختان ممکن است فرصتی برای تکمیل جذب قندها و کربوهیدرات های باقی مانده در برگ های سبز رنگ آنها قبل از اولین یخبندان زمستانی نداشته باشند.
«اگر دچار یخ زدگی ناگهانی شوید، ممکن است آسیب وارد شود. هاوارد نوفلد، زیست شناس دانشگاه ایالتی آپالاچی، هشدار می دهد که درختان ممکن است سازگار نباشند، و برگ ها ممکن است قبل از اینکه تمام مواد مغذی خود را خارج کنند، بریزند.
این می تواند بر میزان رشد درخت در بهار آینده تأثیر بگذارد. فورکنر می گوید: برای یک درخت، فرآیند تغییر رنگ به این صورت است که “چگونه به خواربارفروشی می رود و تمام غذای مورد نیاز خود را برای سال آینده دریافت می کند.” “اگر این کار را انجام ندهد، عواقبی برای طول عمر دارد.”
اینکه چگونه تغییرات آب و هوایی بر درختان تأثیر می گذارد، به نوبه خود تأثیر بازخوردی بر آب و هوا دارد. جنگل‌ها تقریباً ۳۰ درصد از انتشار دی‌اکسید کربن را هر سال جذب می‌کنند و اگر سلامتی آنها کاهش یابد، ممکن است برای آب‌وهوای آنها نیز مفید باشد.
موکوند پالات روآ، دانشمند آب و هوا در رصدخانه زمین لامونت-دوهرتی دانشگاه کلمبیا که در حال نظارت بر زمان ریزش برگها برای درک بهتر چگونگی تأثیر تغییرات بر چرخه کربن است، می‌گوید: «این اکوسیستم‌ها ما را از بدترین تأثیرات تغییرات آب و هوایی محافظت می‌کنند. “اگر توانایی جنگل ها برای انجام این کار کاهش یابد، پس دی اکسید کربن موجود در جو چه می شود؟”
روآ می گوید مشخص نیست که درختان چقدر کربن می توانند جذب کنند. دوره رشد طولانی تر ممکن است با یک مزیت آب و هوایی بیشتر برابر نباشد.
یک مطالعه اخیر روی درختان در اروپا نشان داد، همانطور که فورکنر و گرتسون انجام دادند، تغییرات آب و هوایی باعث می شود برخی درختان زودتر از گذشته برگ های خود را رها کنند. این می تواند میزان کربنی را که جنگل ها از جو حذف می کنند کاهش دهد.
پل شابر، فیزیولوژیست گیاهی مستقر در ورمونت با خدمات جنگلی USDA می گوید: خشکسالی های بسیار شدید یا رویدادهای استرس زا باعث می شود که درخت سریعتر از بین برود. “اگر فقط خیلی خیلی خشک باشد، در ماه آگوست برگ های خود را می ریزند.”
برای درختان مشتاق برگ، این همچنین می تواند منجر به یک فصل ناامید کننده شود – درختان تنش تمایل به تولید رنگ کمتری دارند.
نگاهی اجمالی به تغییرات آینده
برخی از درختان ممکن است در سازگاری با تغییرات آب و هوایی موفق تر از دیگران باشند، و با مرگ درختان کم سازگارتر و دور شدن از چشم انداز، رنگ های پاییزی نیز ممکن است تغییر کند.
درختانی که رنگدانه های قرمز تولید می کنند، دامنه شمالی بیشتری دارند و برخی دانشمندان حدس می زنند که پالت رنگ پاییزی می تواند در عرض های جغرافیایی جنوبی طلایی تر شود.
به دلیل گرم شدن هوا در نیوانگلند، افراهای قندی به سمت شمال حرکت می کنند تا دمای کمتری پیدا کنند. به‌جای شربت افرای ورمونت، شاید مجبور باشیم به شربت افرا کانادایی فکر کنیم.»
در حال حاضر، پاییز مطمئناً گرمتر خواهد شد – درست مانند بهار، تابستان و زمستان.
«این پاییز فقط یک نوع رویداد فوق العاده گرم نیست. این بخشی از روندی است که در چند دهه گذشته شاهد آن بوده ایم.
بنجامین کوک، دانشمند آب و هوا در دانشگاه کلمبیا، می گوید و این همان چیزی است که تغییرات آب و هوایی در مورد آن است – رویدادهای فردی که بخشی از یک روند طولانی مدت هستند. پاییز [سال گذشته] در نیویورک بسیار گرم بود. در ۳۰ سال، ممکن است به نظر یک خاطره سرد به نظر برسد.
نوفلد می گوید که مراسم سالانه تحسین شاخ و برگ های پاییزی فرصت خوبی برای مردم است تا در مورد آن روند فکر کنند. «پاییز بهترین آب و هوا را دارد. عالی است، واضح است.
رنگ پاییز یک گردشگری بزرگ است. “اگر افراد بیشتری بیرون بروند و طبیعت را ببینند و شکنندگی آن را درک کنند، ممکن است برای محافظت از طبیعت کاری انجام دهند.”
منبع:
