기후 변화는 나무가 잎 위로 자라는 시간을 가속화하여 봄 야생화를 위협합니다.

을 위한 짧은 봄 야생화 ~와 같은 나무 말미잘 (아네모네 퀸케폴리아) 그리고 더치맨의 바지(금잔화 쿠쿨라리아), 타이밍이 전부입니다.임시 식물로 알려진 이 덧없는 식물은 전 세계의 온대 숲에서 자라며, 그 위에 우뚝 솟은 나무가 잎이 나기 전에 이른 봄에 잎이 나와 꽃을 피웁니다.너무 일찍 나타나도 여전히 겨울일 것입니다.너무 늦게 나타나서 필수적인 광합성이 일어나기에는 숲 캐노피 아래가 너무 그늘지게 될 것입니다.

진화의 역사를 통해 이 식물들은 생존을 위한 최적의 시기를 알아냈습니다.그러나 기후 변화는 봄의 성장 조건을 변화시키고 있으며 식물의 생명도 그에 따라 변화하고 있습니다.

다음과 같이 기온 상승에 따라 식물의 개화 시기가 바뀌는 사례가 많이 있습니다. 벚꽃이 일찍 열리고 일찍 열린다 매년.그러나 생태계의 한 부분이 변화하면 이에 의존하는 모든 유기체도 성공적으로 변화할 수 있을까요?아니면 운이 없을까요?그리고 상호 연결된 종들이 서로 다른 속도로 변화에 반응하여 오랜 생태적 관계가 붕괴된다면 어떻게 될까요?

연구자들은 생리학(생물학적 사건의 시기)에 대해 이러한 유형의 질문을 해왔습니다. 기후변화와 관련된 수년 동안.그러나 대부분의 연구는 식물과 동물의 상호작용에 초점을 맞춰 왔습니다. 꽃을 피울 시간이 잘못됐어.나무가 잎사귀 위로 나와 햇빛을 차단하기 전에 자라는 데 시간이 필요한 봄철 식물과 같은 식물-식물 상호 작용을 분석한 사람은 훨씬 적습니다.

우리 연구 그룹 "라는 책의 저자인 헨리 데이비드 소로(Henry David Thoreau)가 기록한 역사적 관찰을 사용하여 매사추세츠 주 콩코드 주변의 하층 야생화와 수관 나무 사이의 불일치를 조사했습니다.월든(Walden)'은 숲에서의 삶에 대한 그의 고전적인 이야기입니다..우리는 콩코드의 나무들이 야생화보다 봄 기온에 더 민감하다는 사실을 발견했으며, 이로 인해 나무 잎이 더 일찍 지는 결과를 낳았습니다. 지하층에서 사용 가능한 조명 감소.

이 발견은 중요한 첫 번째 단계였지만 우리는 이러한 패턴이 북미와 북반구 전역의 다른 온대림에서 지속되는지 알고 싶었습니다.2023년 연구에 따르면 대답은 그렇습니다.

북미 불일치

이 연구를 위해 우리는 식물표본관(압축, 건조 및 분류된 식물 모음)의 표본을 사용했습니다.우리가 조사한 식물은 지난 100년 동안 북미 동부 전역에서 수집되었습니다.우리는 3,000개 이상의 압축 식물 표본을 평가하여 나무의 잎이 지는 시간과 봄 야생화의 개화 시간을 차트로 표시했습니다.

이 방대한 규모의 연구는 식물표본관이 수백만 장의 식물 표본 사진과 사진을 디지털화했기 때문에 가능했습니다. 온라인에서 사용할 수 있게 만들었어요 지난 10년 동안.이 자원이 존재하기 전에 연구자들은 전국에 흩어져 있는 많은 박물관을 방문해야 했습니다.

역사적 기상 기록은 다음과 같습니다. 지금 온라인으로도 구매 가능.이를 통해 연구자들은 각 표본이 수집된 연도와 장소의 봄 온도를 결정할 수 있습니다.

우리의 연구를 통해 우리는 Concord에서의 작업 결과를 확인할 수 있었습니다.우리는 기온이 따뜻해짐에 따라 북아메리카 동부 전역의 낙엽수들이 토종 야생화가 반응하는 것보다 더 빠르게 잎이 지는 시기를 앞당기고 있다는 것을 발견했습니다.

예를 들어, 3월과 4월의 24시간 평균 기온이 화씨 41도(섭씨 5도)인 시원한 봄철에는 토종 야생화가 피어난 지 13일 만에 나무에 잎이 났습니다.이로 인해 꽃들은 숲 바닥에 거의 2주간의 완전한 태양을 갖게 되었습니다.그러나 평균 기온이 58F(15C)인 따뜻한 봄에는 토종 야생화가 피어난 지 10일 만에 나무에 잎이 돋아났습니다.이로 인해 야생화가 광합성을 하는 동안 햇빛을 완전히 받는 시간이 약 25% 단축되었습니다.

기후 변화로 인해 봄 기온이 더욱 따뜻해짐에 따라 야생화가 햇빛을 완전히 받는 기간은 더욱 짧아질 것으로 예상됩니다.이는 꽃의 에너지 공급과 생존, 성장 및 번식 능력이 크게 감소함을 의미할 수 있습니다.

우리는 또한 따뜻한 남쪽 지역에 있는 나무와 야생화가 추운 북쪽 지역에 비해 잎이 지는 시기와 개화 시기가 각각 더 빨리 진행된다는 것을 관찰했습니다.이 구역에서는 나무와 야생화 사이의 시기 차이가 더 크다는 것을 발견했습니다.이는 토착 야생화가 나무에 의해 그늘에 가려질 가능성이 더 높은 현상학적 불일치의 가능성이 미국 남동부 지역에서 더 크다는 것을 의미합니다.더 북쪽 지역에 비해요.

다른 대륙의 유사점과 차이점

2022년 연구를 위해 우리는 중국 및 독일의 동료들과 협력하여 지난 120년 동안 수집된 5,000개 이상의 나무와 야생화 표본을 평가했습니다.우리는 북미에서 기록한 생물계절적 불일치가 온대림에서도 발견될 수 있는지 확인하고 싶었습니다. 동아시아 및 중부 유럽.

우리 팀은 세 대륙 모두에서 공통 패턴을 발견했습니다.나무와 야생화는 과거보다 지금이 더 일찍 활동하고, 따뜻한 해와 장소에서는 더 일찍 활동합니다.

그러나 놀랍게도 우리는 북미의 나무 패턴이 다른 두 대륙의 야생화보다 더 민감한 것을 보지 못했습니다.유럽에서는 야생화와 캐노피 나무가 시간이 지남에 따라 함께 이동하는 것처럼 보였습니다.아시아에서는 지하 야생화가 나무보다 더 많이 이동하고 있었습니다. 이는 더 따뜻한 미래에 더 많은 빛을 받을 수 있음을 의미합니다.

우리가 세 지역에서 발견한 차이는 주로 온도에 대한 나무의 민감도의 변화에 ​​기인했습니다.북미 동부의 나무는 온도 변화에 더 강하게 반응한 반면, 아시아 나무는 덜 강하게 반응했습니다.

이러한 결과는 북미 동부 나무가 이 지역의 기후에 적응하는 방법으로 온도에 특히 민감해졌음을 시사합니다. 매우 가변적인 기후.대조적으로, 동아시아의 나무는 봄 성장 시기에 관해서 낮의 길이와 같은 다른 환경적 단서에 분명히 더 민감합니다.

산림경영 알리기

우리의 결과는 추가 연구에 대한 질문을 제기합니다.봄 기온이 동아시아에서 나무와 야생화의 잎이 지는 시기와 개화 시기를 결정하는 주요 단서가 아니라면, 그 단서는 무엇입니까?북미 동부의 야생화에 대한 봄 빛의 감소는 에너지 예산과 생존, 성장 및 꽃 피는 능력에 어떤 영향을 줍니까?

또 다른 질문은 야생화가 계속되는 기후 변화 문제에 대처하는 데 도움이 될 수 있는 상부 나무를 솎아내거나 침입 식물을 제거하는 등의 실질적인 관리 기술이 있는지 여부입니다.그러한 전략은 사람들이 전 세계적으로 우리가 의존하고 소중히 여기는 숲의 다양한 식물을 감상하고 보존하는 데 도움이 될 수 있습니다.