鲜花盛开,花蕾绽放,预示着春天的到来,但要标记秋天的自然开始却困难得多。秋叶壮观的颜色变化是逐渐发生的,并且因地域而异。生态学家们努力模拟当前秋季的时间,更不用说预测一个世纪后的开始了。但是,实现后一个目标可以预测季节性变化,预计这些变化将对未来的气候产生影响。
预测秋季开始日期的常用方法依赖于两个变量:温度和日照长度。悉尼麦考瑞大学的特雷弗·基南和哈佛大学的安德鲁·理查森知道这个模型过于简单,因为生态学家经常从中获得糟糕的结果。因此,他们分析了来自马萨诸塞州哈佛森林和新罕布什尔州哈伯德布鲁克实验森林的大约20年的树叶观测数据,以及美国东部13年的树叶卫星数据。数据揭示了秋季到来的新触发因素:春季的时机。发表在全球变化生物学在线期刊上的分析发现,如果特定树木的春季提前一天开始(定义为叶子何时萌发),那么同一棵树木的秋季平均也会提前0.6天到来(定义为叶子何时变色)。波士顿大学生态学家理查德·普里马克说:“这是一个相当出乎意料的发现。”他没有参与这项研究。
基南和理查森不知道为什么秋季的到来会取决于前一个春季的开始。“引擎盖下实际发生的事情——启动秋季的过程——非常复杂且尚未得到充分理解,”基南说。叶子可能被设定为一旦达到一定年龄就掉落,如果春天来得更早,就会导致它们的衰老期提前到一年中的更早时间。或者,早春可能意味着树木从土壤中吸收更多的地下水,这可能会在生长季节后期给供水带来压力,并导致叶子过早死亡。
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春季-秋季联系很可能对人类来说是坏消息。在旧模型下,生态学家曾预测,一个世纪后,鉴于气候变暖七摄氏度,秋季将推迟两周开始——这将缓解全球变暖,因为夏季延长使树木能够从大气中捕获更多的二氧化碳。但基南和理查森的模型表明,在更温暖的星球上,春季的提前到来将把秋季的开始日期提前。在这种情况下,秋季只会延迟几天,因此树木不会捕获更多的碳。
这种新思路绝不是关于秋季变化的最终定论,但这项研究为未来的研究铺平了道路。“这篇论文将激发很多兴趣,”普里马克说。“世界各地的人们都会阅读它,并立即回到他们自己的数据集并开始重新分析它们。”