№01 январь 2023

Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Разладились часы природы

В материалах рубрики использованы сообщения следующих журналов: «All About Space» (Великобритания), «Mare», «Max Planck Forschung», «PM Magazin» и «Der Spiegel» (Германия), «Global Environmental Change» (Нидерланды), «Science News» (США) и «Le Point» (Франция).

Экологи и фенологи всего мира с тревогой отмечают изменения сезонных ритмов в живой природе, пишет английский журнал «The Economist». Знаменитые японские сакуры, деревья из подсемейства Сливовые, обычно первыми расцветают на южном острове Окинава в феврале, а через несколько недель это событие докатывается до Токио и следует дальше на север. Праздник цветения сакуры — ханами — японцы отмечают с VIII века. Почти 800 лет из этого срока ханами приходился в Токио и в расположенном немного южнее Киото на вторую неделю апреля. Но начиная с 1830-х годов сроки стали постепенно сдвигаться всё раньше, и в 2021 году цветение состоялось в Киото 26 марта. Дело в том, что меняется климат. Сигналом для расцветания служит весеннее повышение температуры, а оно теперь случается раньше. В столь ранние сроки можно ожидать внезапного похолодания, которое убьёт цветки.

Японцы уже много веков торжественно отмечают день цветения сакуры. Так собирательно называют 11 видов и множество сортов плодовых деревьев подсемейства Сливовые. Поскольку сигнал к расцвету подаёт определённая комбинация температуры и длины светового дня, на разных островах Японии, идущих цепочкой с севера на юго-запад, цветение происходит в разное время. Некоторые энтузиасты даже путешествуют в этот период с юга на север, чтобы восхититься зрелищем несколько раз. Изменение климата нарушает привычный распорядок цветения сакуры. Фото: Uberlemur/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0.

Но такие сдвиги происходят теперь по всему миру и грозят более серьёзными последствиями, чем перенос праздника. Могут нарушиться экосистемы, вымрут многие виды и под угрозой окажутся урожаи пищевых культур.

В 1853 году бельгийский ботаник Шарль Морран предложил называть дисциплину, занимающуюся ежегодными циклическими изменениями в природе, словом «фенология». Но и до Моррана находились энтузиасты, годами и десятилетиями составлявшие записи о природных явлениях, повторяющихся каждый год примерно в одни и те же календарные сроки. Например, американский писатель, натуралист и философ Генри Дэвид Торо, в середине XIX века живя в уединённой лесной хижине близ городка Конкорд в штате Массачусетс, шесть лет вёл дневники наблюдений за природой. Недавно проведённое сравнение его записей с современными фенологическими данными по той же местности показало, что сейчас цветение разных растений происходит на неделю раньше, чем во времена Торо, более полутора веков назад. А метеоданные за это время говорят, что средние температуры здесь выросли на 2,4°С. Программа ООН по окружающей среде в своём последнем отчёте сообщает, что около 200 видов растений и животных сдвигают «график» своей жизненной активности в среднем на 2,8 дня за десятилетие. Это растения, птицы, млекопитающие, насекомые, рыбы, ракообразные, моллюски, планктон… Сдвиги на более раннее время касаются таких событий, как размножение, цветение, миграции, линька, впадение в спячку и выход из неё. Причина — не только изменения температуры, но и меняющийся распорядок осадков, особенно в тропиках, где температуры сравнительно с северными и средними широтами изменились мало.

Ежегодные фенологические события в жизни разных видов часто синхронизированы. Классический пример — жизнь мухоловки-пеструшки, птахи весом 15—19 г. Она откармливает своих птенцов гусеницами, родителям приходится на протяжении 18 дней, пока птенцы не оперятся, доставлять в гнездо ежечасно до 60 гусениц. Но те бывают в изобилии только когда появятся листья дуба, которыми они питаются. Так что мухоловки синхронизировали своё размножение с жизнью дубов, чтобы птенцы проклёвывались, когда дуб зазеленеет и размножатся гусеницы. Всем этим событиям даёт сигнал весеннее повышение температуры. Но сейчас из-за роста средних температур в некоторых районах Европы птенцы стали вылупляться позже, когда пик численности гусениц уже прошёл. Шансы на выживание птенцов сократились из-за нехватки корма. Экологи опасаются, что цепочка, вернее, целая сеть событий такого рода, связанных между собой, может совершенно разладиться. Насколько это вероятно, мы не знаем. Большинство экологических связей изучены на уровне двух партнёров (хищник — жертва, потребитель — корм или опылитель — растение), в лучшем случае трёх, как в примере с птицей, дубами и гусеницами, а тут вступят в действие десятки взаимосвязей.

Десинхронизация особенно заметна в Арктике, где потепление идёт быстрее, чем в других регионах. В Гренландии ежегодные миграции оленей карибу к местам откорма и размножения запускаются удлинением светового дня, но в последние годы олени прибывают на нужные им места слишком поздно, когда молодая трава уже отошла. В результате приплод сократился почти на 75%. На севере Канады птенцы двух видов местных гусей тоже упускают пик появления растительности, так что размножение этих видов замедлилось. Вдобавок на отложенные ими яйца претендуют теперь белые медведи, которые раньше охотились во льдах на тюленей, а теперь таяние морских льдов выгнало их на сушу.

Похожая ситуация с птицами Северной Америки. Зимой они летят к югу, но зима теперь наступает позже, дольше держится тепло, пернатые задерживаются и прибывают на юг, когда нужные им плоды уже созрели и перезрели. В результате и птицы остаются голодными, и деревья лишаются их услуг по распространению семян с помётом. Правда, есть успешный опыт некоторых популяций большой синицы в Великобритании, Чехии и Бельгии: они сумели сдвинуть срок высиживания птенцов таким образом, чтобы вылупление пришлось на максимум численности гусениц. Наверное, и к раннему созреванию фруктов можно приспособиться.

Расстройство экологических часов неизбежно затронет и человека. У многих сельскохозяйственных культур сроки прорастания семян, роста и плодоношения определяются такими природными сигналами, как температура и световой день, но изменение климата сбивает эти часы. Подобные нарушения уже отмечены у злаковых, сои, хлопчатника и плодовых деревьев. В 2022 году весна в Нидерландах была необычно ранней, к концу февраля плодовые деревья расцвели, а тут ударил мороз, завязи погибли. Возможно, аграрные регионы придётся переносить к северу.

Другие статьи из рубрики «О чем пишут научно- популярные журналы мира»

Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее