Американские учёные проанализировали недавно обнаруженные исторические записи о сезонных сдвигах в природе с 1826 по 1872 год по штату Нью-Йорк, сделанные директорами, учителями школ и учащимися, и сравнили их с идентичными современными данными, собранными волонтёрами с 2009 по 2017 год. Этот объединенный массив информации позволяет изучить долгосрочные изменения в фенологии растений на северо-востоке Нью-Йорка. Результаты исследования опубликованы в Journal of Ecology.
Фенология занимается изучением сезонных явлений в природе. Чтобы разобраться в природном цикле и том, как человек влияет на его изменение, учёные ведут мониторинг наступления сезонных фаз (фенофаз) развития растений — набухания и раскрывания почек, начала и конца цветения, полного созревания плодов и семян, осеннего расцвечивания листьев, листопада. В 1826 году объединение добровольцев, организованное Советом регентов штата Нью-Йорк, наблюдательным органом в сфере образования, начало собирать эти сведения. А в 2014 году Конрад Виспо, энтузиаст естественной истории и эколог дикой природы, наткнулся на эти архивные документы и обратился к исследователю Кериссе Фучильо Баттл, которая занимается The New York Phenology Project (NYPP). NYPP — это фенологический проект в Нью-Йорке, начатый в 2012 году, который привлекает добровольцев для сбора данных о сезонных изменениях цикла развития растений.
Проанализировав массив информации, включающий современные и исторические данные, охватывающий 36 видов растений и имеющий географический охват в 778 кв. км, учёные смогли выявить ряд сезонных сдвигов, в частности более раннее развитие некоторых видов растений в наши дни. В среднем, листья теперь появляются раньше на 19 дней, а растения стали цвести на десять с половиной дней раньше. Эта тенденция коррелирует с увеличением средней температуры января–апреля на 1,0 °C при усреднении по трём репрезентативным городским районам, а в Нью-Йорке потеплело на 2,5 °C.
Такое смещение может навредить как самим растениям, так и их опылителям. Например, у кустарника Lindera benzoin, кормовой базы гусеницы бабочки Spicebush Swallowtail, исследователи зафиксировали опережение в развитии на 27 дней. Изменение такого масштаба может оказать серьезное воздействие на популяцию насекомого.
Также предположение учёных о том, что фенология растений в городских районах меняется с большей скоростью, чем у их родственников в сельской местности, подтвердилось. Это, скорее всего, обусловлено существованием городского острова тепла. Например, данные показывают, что сирень обыкновенная (Syringa vulgaris) распускает листья на 9 дней раньше в сельской местности и на 20 дней раньше в городах. Этот сдвиг может привести к дальнейшей изоляции городских популяций растений от окружающих ландшафтов.
По результатам исследования, виды деревьев и кустарников, опыляемые насекомыми, показали большее фенологическое смещение, чем ветроопыляемые. Учёные предполагают, что насекомоопыляемые растения подвергаются большему отбору на чувствительность к температуре из-за их ежегодной необходимости «сверять свой график» с насекомыми. Они обеспечивают опылителей большей долей нектара из-за своего размера и обилия цветов, особенно в период ранней весны. Если насекомые не будут реагировать синхронно, это может привести к тяжёлым последствиям.
Фенологические наблюдения в России также начали проводиться достаточно давно: более 200 лет назад. Первую программу в Восточной Европе для натуралистов-любителей в 1848 году создали члены Русского географического общества П. И. Кеппен и В. С. Порошин. Сегодня Фенологическая сеть Русского географического общества предлагает добровольцам помочь исследователям в сборе полевого материала или наблюдении за сезонными изменениями. К примеру, в одном из актуальных проектов «Плоды науки» волонтёры следят за развитием плодовых деревьев и ягод, отмечают наступление разных фенофаз.
Люди, которые сейчас занимаются гражданской наукой, могут не осознавать важность своей работы. Добровольцы, наблюдавшие за природой в 1800-х годах, не представляли, что собранные ими сведения сыграют большую роль в будущем фенологическом исследовании.
Автор текста: Алина Мельникова
Проект «Люди науки» — Победитель Международной Премии #МыВместе
