گل‌های مرتفع قله پایکس در ایالت کلرادو اکنون حدود ۱۷ روز زودتر از یک قرن پیش شکوفا می‌شوند. گرده‌افشان‌هایی که به آن‌ها وابسته‌اند نیز زمان فعالیت خود را تغییر داده‌اند، هرچند نه همیشه هماهنگ با گیاهان.
کشفی جدید از دانشگاه کلرادو بولدر
مطالعه‌ای تازه از دانشگاه کلرادو بولدر (UCB) با تکیه بر بیش از صد سال داده نشان می‌دهد که چگونه تغییرات اقلیمی در حال بازآرایی یکی از معروف‌ترین زیست‌بوم‌های آلپی آمریکای شمالی است. پژوهشگران تعامل میان گل‌ها و حشرات را در ارتفاع ۱۴٬۱۱۵ پایی این قله بررسی کردند و داده‌های امروزی را با مشاهدات سال ۱۹۱۰ مقایسه کردند.
نتایج نشان داد که هم گیاهان و هم گرده‌افشان‌ها به شرایط گرم‌تر و ذوب زودهنگام برف واکنش نشان داده‌اند، اما گیاهان در این رقابت زمانی سریع‌تر حرکت می‌کنند.
فنولوژی؛ زمان‌بندی زندگی در طبیعت
دانشمندان به این الگوهای زمانی در طبیعت فنولوژی (Phenology) می‌گویند؛ یعنی تقویم رویدادهایی مانند جوانه‌زدن، گل‌دهی، یا پرواز حشرات. وقتی گرمای بهار یا زمان ذوب برف تغییر کند، کل این برنامه زمانی نیز جابه‌جا می‌شود.
«در سیستم مورد مطالعه ما، گیاهان سریع‌تر از گرده‌افشان‌ها پیشرفت کرده‌اند. این تفاوت می‌تواند زمینه‌ساز ناهماهنگی‌های آینده شود.»
— لیانا زولر، نویسنده اول مقاله از دانشگاه کلرادو بولدر
صد سال در قله پایکس
تیم پژوهشی دوباره به همان دامنه‌های کوهستانی بازگشت که یک قرن پیش فردریک کلمنتس و فرانسیس لانگ مطالعه کرده بودند. این منطقه حفاظت‌شده، تأثیر مستقیم تغییرات اقلیمی را بدون دخالت عوامل انسانی آشکار می‌سازد.
از اوایل قرن بیستم، آب‌و‌هوای ارتفاعات کلرادو گرم‌تر شده است. زمستان‌های گرم‌تر باعث می‌شوند نشانه‌های آغاز بهار زودتر فرا برسند، چه برای گیاهان و چه برای حشرات.
کاهش برف و پیامدهای آن
بر اساس تحلیل داده‌های بلندمدت، ضخامت برف در غرب آمریکا در تاریخ اول آوریل نسبت به نیمه قرن گذشته حدود ۱۵ تا ۳۰ درصد کاهش یافته است. کاهش برف بر رطوبت خاک و آب اوایل فصل اثر می‌گذارد، که برای گونه‌های آلپی حیاتی است.
ذوب زودتر برف می‌تواند فصل رشد را در ارتفاعات طولانی‌تر کند، اما در عین حال خطر یخ‌زدگی جوانه‌ها در سرمای دیرهنگام را افزایش می‌دهد؛ خطری که پیش‌تر با زمان‌بندی طبیعی از آن جلوگیری می‌شد.
تغییرات اقلیمی و تأثیر آن بر گل‌ها
مطالعه جدید تنها به زمان شکوفایی یک گونه محدود نبود؛ بلکه بررسی کرد که آیا جفت‌های گیاه–حشره هنوز در بازه‌های زمانی مشترک خود فعالیت دارند یا خیر.
پژوهشگران ۱۴۹ جفت شامل ۲۵ گرده‌افشان وحشی و ۱۱ گونه گل را شناسایی کردند. حدود ۸۰ درصد از این جفت‌ها اکنون هم‌پوشانی زمانی بیشتری نسبت به یک قرن پیش دارند. این یعنی گل و حشره همزمانتر فعال‌اند.
در کوتاه‌مدت، این موضوع ممکن است به برخی حشرات کمک کند تا گرده و شهد بیشتری به دست آورند، اما اگر گیاهان به پیشروی سریع‌تر ادامه دهند، این تعادل ممکن است برهم بخورد.
حرکت سریع‌تر گل‌ها از حشرات
در مقایسه با داده‌های تاریخی، گرده‌افشان‌ها به‌طور میانگین ۱۱ روز زودتر فعال می‌شوند، در حالی که گل‌ها بیش از آن جلو افتاده‌اند. این روند می‌تواند در آینده مزیت موقت حشرات را به ضرر آن‌ها تبدیل کند.
نشانه‌هایی از زنبورها و زنبورهای گرده‌خوار
همه گونه‌ها به یک شکل واکنش نشان نداده‌اند. مثلاً زنبور گرده‌خوار Pseudomasaris vespoides اکنون زودتر از زمان ثبت‌شده در آرشیو ظاهر می‌شود. اما زنبور عسل غربی (Western Bumblebee) ۱۲ روز دیرتر از گذشته بیرون می‌آید.
این تأخیر می‌تواند فشارهای دیگر روی گونه را تشدید کند. پژوهش‌های جدید نشان می‌دهد که جمعیت این زنبور از سال ۱۹۹۸ تاکنون حدود ۵۷ درصد کاهش یافته است، که به گرمایش، خشکسالی، و سموم کشاورزی نسبت داده می‌شود.
وقتی زنبور پس از اوج گل‌دهی از خواب زمستانی بیدار می‌شود، منابع شهد و گرده کم است. از سوی دیگر، وقتی گل‌ها زودتر از معمول باز شوند، گرده‌افشانی بین گیاهان کاهش می‌یابد.
پیوند گل‌ها، آب‌وهوا و امنیت غذایی
دامنه‌های آلپی ممکن است از مزارع دور به نظر برسند، اما همان زیست‌شناسی پشت هر دو قرار دارد. بر اساس یک گزارش شاخص، حدود ۷۵ درصد از محصولات غذایی جهان و نزدیک به ۹۰ درصد از گیاهان گل‌دار وحشی به گرده‌افشانی حیوانی وابسته‌اند.
تغییرات ظاهراً کوچک در تقویم طبیعی می‌تواند پیامدهای بزرگی داشته باشد. حتی یک هفته ناهماهنگی ممکن است منجر به کاهش بذر و مواد غذایی شود. نتایج این تیم برای حفاظت از تنوع زیستی اهمیت بالایی دارد زیرا نشان می‌دهد گرمایش زمین تعامل‌ها را تغییر می‌دهد، نه فقط گونه‌ها را.
- تنوع گونه‌ای بیشتر، شوک‌های زمانی را کاهش می‌دهد.
- گل‌ها و حشرات متنوع، با فعالیت در بازه‌های مختلف، ریسک نابهنگامی را پخش می‌کنند.
پایش دقیق در ارتفاعات
پژوهش نشان می‌دهد که پایداری تعاملات به میزان هم‌پوشانی زمانی بستگی دارد. هرچه هم‌زمانی میان گل و گرده‌افشان بیشتر باشد، احتمال تداوم این رابطه پس از یک قرن نیز افزایش می‌یابد.
این یافته برای مدیریت مناطق حفاظت‌شده حیاتی است. به جای تمرکز صرف بر «اولین شکوفایی» یا «اولین پرواز»، باید هم‌پوشانی زمانی را رصد کرد. پیگیری وضعیت برف زمستانی و پایش سرمای دیررس نیز اهمیت دارد، زیرا می‌تواند مزیت‌های اولیه را از بین ببرد.
پژوهش‌های آینده
تحقیقات آتی می‌تواند میزان انعطاف‌پذیری گونه‌ها را بسنجد. برخی حشرات قادرند گل‌های دیگر را جایگزین کنند، اما برخی دیگر وابستگی شدیدی به گونه‌های خاص دارند.
مقایسه امروز و گذشته در قله پایکس
پژوهشگران بین سال‌های ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۲ همان مناطق مطالعه‌شده در سال ۱۹۱۰ را بازدید کردند. آن‌ها زمان شکوفایی گل‌ها و فعالیت حشرات را ثبت کردند تا بتوانند مقایسه‌ای دقیق و منصفانه میان دو دوره انجام دهند.
این داده‌ها شامل فصل‌های بهار تا تابستان در نواحی آلپی و زیرآلپی هستند، جایی که فصل رشد کوتاه است و کوچک‌ترین تغییرات می‌تواند اثرگذار باشد. قله پایکس به دلیل دست‌نخورده بودن، داده‌ای پاک و معتبر برای مطالعه اثرات اقلیمی فراهم می‌کند.
هشداری از دل گل‌ها
این دفترچه قدیمی از یک کوه، اکنون شاهدی است بر تغییرات اقلیمی. گرمایش زمین می‌تواند زمان‌بندی حیات را کش دهد یا فشرده کند، و گونه‌ها همگی یکسان واکنش نشان نمی‌دهند.
هرچند بسیاری از جفت‌های گل و گرده‌افشان اکنون همزمانتر شده‌اند، جهت این تغییر اهمیت دارد. اگر گیاهان به جلو رفتن ادامه دهند، مزیت موقت حشرات به تهدیدی بلندمدت تبدیل می‌شود.
مدیران محیط‌زیست می‌توانند با حفظ تنوع زیستگاه‌ها از این آسیب‌ها بکاهند؛ از جمله چمنزارهای پرگل در ارتفاعات گوناگون که فرصت‌های زمانی متفاوتی برای گرده‌افشان‌ها فراهم می‌کنند.
حتی اقدامات ساده در مناطق شهری و کشاورزی نیز مفید است. کاهش استفاده از سموم، کاشت گل‌های بومی متنوع در طول فصل بهار و تابستان، و حفاظت از گرده‌افشان‌های وحشی می‌تواند تعادل اقلیمی را در مقیاس محلی حفظ کند.
نتایج این مطالعه در نشریه The American Naturalist منتشر شده است.
