Влияние сезонности на жизнь на Земле
Сезонные ритмы во многом определяют жизнь на Земле. Большинство видов, включая человека, синхронизировали свои ритмы с сезонными изменениями Земли.
Циклы роста растений, миграции миллиардов животных и даже аспекты человеческой культуры — от ритуалов сбора урожая до любования цветением сакуры в Японии — подчинены этим доминирующим ритмам.
Однако изменение климата и многие другие воздействия человека нарушают земные циклы. В то время как люди могут адаптировать своё поведение, меняя сроки сбора урожая или традиционные практики сжигания огня у коренных народов, виды менее способны адаптироваться через эволюцию или изменение ареала обитания.
Наше новое исследование подчёркивает, как последствия изменения сезонов могут распространяться по экосистемам, вызывая широкомасштабные последствия, которые могут быть больше, чем предполагалось ранее. Это ставит под угрозу виды и экосистемы по всему миру.
Воздействие на экосистемы
От тропических лесов до полярных ледяных шапок и абиссальных глубин — ежегодное путешествие Земли вокруг Солнца приносит различные сезоны во все уголки планеты. Эти сезонные ритмы формируют экосистемы повсюду, будь то муссонные дожди в экваториальных регионах или предсказуемое таяние снежного покрова в горных хребтах.
Но сезонность этих процессов быстро меняется из-за локального воздействия человека. Это включает в себя плотины на многих реках, которые полностью и резко нарушают их естественный поток, и вырубку лесов, которая меняет сроки начала сезона дождей.
Эти локальные влияния усугубляются изменением климата, которое систематически модифицирует сезонные модели снежного покрова, температуры и осадков по всему миру. От более раннего сезонного таяния ледников и снежного покрова до нарушения циклов муссонных дождей — последствия этих изменений ощущаются повсеместно.
Многие важные экологические процессы, от которых мы зависим, могут пострадать. Несоответствие между цветением планктона и жизненными циклами рыб может повлиять на здоровье рыболовства. Туризм, зависящий от сезонных миграций крупных млекопитающих, может пострадать. Даже регулирование самой климатической системы тесно контролируется сезонными процессами.
Изменение сезонности угрожает дестабилизировать ключевые экологические процессы и человеческое общество.
Адаптация видов к изменениям
Изменение сезонности ставит под угрозу виды, которые адаптировались к определённым временным рамкам. Например, зайцы-беляки меняют цвет шерсти между зимой и летом, чтобы сливаться с окружающей средой и прятаться от хищников. Они изо всех сил пытаются адаптироваться к изменению сроков первого снега и снеготаяния.
Наше исследование подчёркивает, что такие сложные взаимодействия могут распространяться по экосистемам, связывая сезонные адаптации отдельных видов с более широкой динамикой пищевых сетей или даже функциями экосистем, такими как связывание углерода.
Хотя биологи изучали сезонные процессы на протяжении веков, мы удивительно мало знаем о том, как они смягчают любые экологические последствия изменения сезонности. Наши выводы показывают, что мы, вероятно, недооцениваем эти воздействия.