کشفی شگفتانگیز از دل فضا؛ فصلهای زمین بهشکل عجیبی با هم هماهنگ نیستند
دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا در برکلی با مشاهده فصول زمین از فضا به کشف غیرمنتظره ای دست یافته اند: بهار، تابستان، پاییز و زمستان آنطور که ما فکر می کردیم پیش نمی روند.
به گزارش افق میهن و به نقل از sciencealert; فقط به این دلیل که دو منطقه در یک نیمکره قرار دارند، ارتفاع یکسان یا حتی عرض جغرافیایی یکسان دارند، لزوماً به این معنی نیست که آنها تغییرات فصلی را همزمان تجربه می کنند.
حتی مناطق مجاور نیز می توانند الگوهای اقلیمی و اکولوژیکی کاملاً متفاوتی داشته باشند. تفاوت هایی که به طور چشمگیری زیستگاه های همسایه را از یکدیگر متمایز می کند.
این وضعیت مشابه تفاوت ساعات رسمی بین دو نقطه نزدیک به یکدیگر است. با این تفاوت که در اینجا مرزها توسط خود طبیعت ترسیم شده است.
درو تراساکی هارت، زیستشناس و نویسنده اصلی این مطالعه، در ماه اوت، زمانی که نقشه جدید منتشر شد، گفت:
“فصلی بودن معمولا به عنوان یک ریتم ساده در نظر گرفته می شود – زمستان، بهار، تابستان، پاییز – اما یافته های ما نشان می دهد که تقویم طبیعت بسیار پیچیده تر از آن است.”
وی افزود:
“این به ویژه در مناطقی که شکل و زمان چرخه های فصلی محلی در سرتاسر چشم انداز بسیار متفاوت است، صادق است.”
متوسط چرخه های رشد فصلی اکوسیستم های زمینی زمین، تخمین زده شده از ۲۰ سال داده های ماهواره ای (Terasaki Hart et al., Nature, 2025)
تراساکی هارت و تیمش با استفاده از ۲۰ سال داده های ماهواره ای، جامع ترین نقشه موجود از زمان بندی فصلی اکوسیستم های زمینی زمین را تهیه کرده اند.
این نقشه جدید مناطقی از جهان را شناسایی می کند که الگوهای فصلی به ویژه با یکدیگر هماهنگ نیستند. و جالب اینجاست که بسیاری از این ناهماهنگی ها در کانون های تنوع زیستی رخ می دهد.
این تصادف احتمالاً تصادفی نیست. تنوع بیشتر در الگوهای آب و هوایی می تواند اثرات زنجیره ای داشته باشد و در نهایت منجر به افزایش تنوع زیستی در زیستگاه ها شود.
به عنوان مثال، اگر منابع طبیعی در دو زیستگاه مجاور در زمان های مختلف سال در دسترس باشد، این موضوع می تواند اکولوژی و تکامل گیاهان و جانوران هر منطقه را شکل دهد.
حتی ممکن است یک گونه در یک زیستگاه فصل زایش خود را زودتر یا دیرتر از همان گونه در زیستگاه مجاور آغاز کند. این مانع از آمیزش بین آنها می شود.
در مقیاس چندین نسل، چنین جدایی می تواند منجر به تشکیل دو گونه کاملاً متفاوت شود.
دو شهر فینیکس و توسان در ایالت آریزونا نمونه دیگری از این پدیده هستند. این دو مرکز شهری تنها ۱۶۰ کیلومتر (۹۹ مایل) از هم فاصله دارند، اما ریتم آب و هوای سالانه آنها در “طول موج های” کاملاً متفاوت است.
توسان بیشترین بارندگی خود را در طول فصل باران های موسمی تابستان تجربه می کند، در حالی که فونیکس بیشتر بارندگی خود را در ژانویه دریافت می کند. تفاوتی که پیامدهای گسترده ای برای اکوسیستم هر دو منطقه دارد.
یکی از الگوهای جالبی که نقشه جدید نشان داد این بود که پنج منطقه آب و هوای مدیترانه ای زمین – با زمستان های معتدل، مرطوب و تابستان های گرم و خشک – چرخه رشد جنگل های خود را حدود دو ماه دیرتر از سایر اکوسیستم ها به اوج می رساند.
این ناهماهنگی در جاهایی مانند کالیفرنیا، شیلی، آفریقای جنوبی، استرالیای جنوبی و البته منطقه مدیترانه مشاهده شد.
این نقشه همچنین تفاوت زمان گلدهی گیاهان و آماده سازی محصولات کشاورزی برای برداشت را نشان می دهد.
تراساکی هارت می گوید:
این نقشه حتی جغرافیای پیچیده فصول برداشت قهوه در کلمبیا را توضیح میدهد؛ کشوری که مزارع قهوه با فاصله یک روز از هم در میان کوهها میتوانند چرخههای تولید مثلی ناهماهنگ داشته باشند؛ گویی در دو نیمکره متفاوت هستند.»
امروزه بسیاری از پیش بینی های اکولوژیکی بر اساس مدل های ساده ای از فصول زمین است. اما اگر واقعاً میخواهیم بدانیم که بحران آب و هوا چه تأثیری بر سیاره و سلامت ما خواهد گذاشت، باید تفاوتهای فضایی را در نظر بگیریم. حتی بین مناطقی که بسیار نزدیک به هم هستند.
در ماه اکتبر، نمونههای جمعآوریشده از زیر یخهای دریا در اقیانوس منجمد شمالی و قطب شمال اوراسیا، جامعهای فعال از میکروبها به نام «دیازوتروفهای غیر سیانوباکتری» (NCD) را نشان دادند. باکتری های تثبیت کننده نیتروژن که فتوسنتز نمی کنند.
محققان هنوز به طور قطعی نشان نداده اند که آیا این NCD ها واقعا نیتروژن را در قطب شمال تثبیت می کنند یا خیر. اما اگر چنین باشد، این اشکال میکروسکوپی حیات میتوانند پیامدهایی در مقیاس جهانی داشته باشند.
یافتهها نشان میدهد که حاشیههای یخ دریای قطب شمال معمولاً میزبان تعداد بیشتری از باکتریهای تثبیتکننده نیتروژن و فعالیتهای تثبیتکننده نیتروژن بالاتر است. این نشان می دهد که با ذوب شدن سریع کلاهک های یخی قطبی به دلیل تغییرات آب و هوایی، تعداد بیشتری از این NCD ها – که منبع غذایی جلبک ها هستند – می توانند پخش شوند و شبکه غذایی دریایی را تغییر دهند و حتی جو زمین را تحت تأثیر قرار دهند.
لاسه ریمان، اکولوژیست میکروبی دریایی در دانشگاه کپنهاگ، می گوید:
“اگر تولید جلبک افزایش یابد، اقیانوس منجمد شمالی CO2 بیشتری جذب خواهد کرد زیرا دی اکسید کربن بیشتری در زیست توده جلبک به دام افتاده است.
ریمان تاکید می کند که ثابت کننده های نیتروژن در قطب شمال باید در مدل های آب و هوایی آینده گنجانده شوند.
همانطور که تراساکی هارت توضیح می دهد، مدل های اقلیمی یا حفاظتی که فرضیات کلی و یکسانی را در مورد فصول ایجاد می کنند، قادر به انعکاس کامل تنوع شگفت انگیز سیاره ما نیستند.
او در پایان می گوید:
ما مسیرهای هیجان انگیزی را برای زیست شناسی تکاملی، بوم شناسی تغییرات آب و هوا و تحقیقات تنوع زیستی پیشنهاد می کنیم، اما این نوع نگاه به جهان حتی فراتر از این زمینه ها، از جمله در علوم کشاورزی یا اپیدمیولوژی، پیامدهای جالبی دارد.
