Nova analiza satelitskih snimaka otkriva složenije obrasce sezonskih ciklusa nego što smo ikada zamišljali. Znanstvenici upozoravaju da asinkronija godišnjih doba može imati duboke posljedice za ekologiju, evoluciju i ljudske djelatnosti.
Zima, proljeće, ljeto i jesen – stoljećima su se uzimali zdravo za gotovo kao pouzdani ritam života na Zemlji. No istraživanje objavljeno u časopisu Nature pokazuje da taj okvir nije ni približno dovoljno jednostavan.
Koristeći inovativan pristup analizi sezonskog rasta biljaka iz svemira, znanstvenici su stvorili dosad najdetaljniju kartu sezonskih ciklusa kopnenih ekosustava. Rezultat je otkrivanje tzv. “žarišta sezonske asinkronije” – područja u kojima se ciklusi godišnjih doba u obližnjim regijama mogu značajno razlikovati.
Razlike u vremenskom usklađivanju, pokazuju autori, mogu imati dalekosežne ekološke, evolucijske, pa čak i ekonomske posljedice.
Fenologija iz svemira
Promjene u životnom ciklusu biljaka i životinja tijekom godine proučavaju se kroz znanstvenu disciplinu fenologiju. Ona je nekad počivala isključivo na ljudskom opažanju prirode, dok danas uključuje i satelitske podatke prikupljene tijekom desetljeća.
Računalne analize satelitskih arhiva omogućile su precizno praćenje rasta vegetacije. No, tradicionalne metode polazile su od pretpostavke jasnih sezona rasta, što vrijedi u većem dijelu Europe i Sjeverne Amerike, gdje zimski uvjeti jasno odvajaju razdoblja vegetacije.
Takav pristup, međutim, ne funkcionira u tropskim i sušnim krajevima. U tim regijama biljke često pokazuju suptilne i kontinuirane promjene kroz godinu, bez oštrih granica sezona rasta.
Dvadeset godina promatranja
Primjenom nove metode na 20 godina satelitskih podataka, znanstvenici su uspjeli stvoriti globalnu kartu ciklusa rasta biljaka. Potvrdili su očekivane obrasce, poput kašnjenja proljeća na višim geografskim širinama i nadmorskim visinama, ali su otkrili i iznenađujuće anomalije.
Jedan od neočekivanih obrazaca zabilježen je u svih pet svjetskih regija s mediteranskom klimom – u Kaliforniji, središnjem Čileu, jugozapadnoj Južnoj Africi, južnoj Australiji te na području samog Mediterana. Sve te regije dijele karakterističan “dvostruki vrhunac” vegetacijskih ciklusa: rast šuma doseže svoj maksimum i do dva mjeseca kasnije nego u susjednim ekosustavima.
Kontrast je još izraženiji u odnosu na obližnje sušne krajeve, gdje ljetne oborine određuju ritam vegetacije. Upravo zato mediteranske klime i njihovi sušni susjedi čine jedno od najvećih svjetskih žarišta sezonske asinkronije.
Razlike su najbolje vidljive na primjeru američkog jugozapada. Grad Phoenix u Arizoni tijekom godine dobiva gotovo jednaku količinu kiše zimi i ljeti, dok Tucson, udaljen svega 160 kilometara, gotovo svu oborinu prima ljeti u vrijeme monsuna. Dva grada na kratkoj udaljenosti funkcioniraju kao da žive u potpuno različitim ritmovima godišnjih doba.
Druga globalna žarišta nalaze se u tropskim planinama, gdje složeni obrasci strujanja zraka i lokalnih padalina stvaraju izrazito različite sezonske cikluse na relativno malim udaljenostima. Ovi fenomeni još uvijek nisu u potpunosti razjašnjeni, ali znanstvenici smatraju da bi mogli biti ključni za razumijevanje raspodjele vrsta u područjima s iznimno bogatom bioraznolikošću.
Posljedice za evoluciju i poljoprivredu
Nalaz da se žarišta sezonske asinkronije preklapaju s mnogim svjetskim područjima najveće bioraznolikosti otvara intrigantne mogućnosti, objašnjavaju znanstvenici. Ako biljke u susjednim regijama cvatu u različitim razdobljima, tada i resursi postaju dostupni u različito vrijeme. To utječe na životinjske cikluse razmnožavanja, pa čak i na sposobnost populacija da se međusobno križaju.
Populacije koje se reproduktivno razdvajaju mogu postupno divergirati genetski, a u nekim slučajevima i postati zasebne vrste. Na duge staze, čak i mali postotak takvih slučajeva mogao bi objasniti stvaranje goleme raznolikosti živog svijeta u tim regijama.
Studija pokazuje i praktične primjene. Karta sezonskih obrazaca precizno predviđa vrijeme cvjetanja biljaka i genetsku povezanost susjednih populacija. Zanimljivo, uspješno prikazuje i složenu geografiju berbe kave u Kolumbiji: farme razdvojene samo dan vožnje preko planina mogu imati cikluse uzgoja toliko različite kao da se nalaze na suprotnim stranama svijeta.
Razumijevanje sezonskih obrazaca u prostoru i vremenu ne mijenja samo evolucijsku biologiju. Ključno je i za praćenje migracija životinja, procjenu posljedica klimatskih promjena te planiranje poljoprivrede i ljudskih aktivnosti.
Autori istraživanja ističu da je ovo tek prvi korak, ali i otvaranje vrata prema sasvim novom shvaćanju načina na koji godišnja doba upravljaju životom na našem planetu.
Za znatiželjne, njihovi rezultati dostupni su u interaktivnoj online karti koja omogućuje istraživanje sezonskih razlika na globalnoj razini.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
