Kai gamta nebesugeba atspėti metų laikų
Praėjusį gruodį mano kaimynė nustebusi rodė rožę, kuri skleidė žiedus jos sode. Ne kokią nors egzotišką veislę, o paprastą parkų rožę, kuri turėtų ramiai miegoti žiemos miegą. Panašių istorijų vis daugiau – žmonės dalijasi nuotraukomis žydinčių krūmų sausį, pumpurų kovo pradžioje ar lapų kritimo gruodžio pabaigoje. Tai nėra atsitiktinumai ar keistos anomalijos. Tai sisteminis reiškinys, kurį mokslininkai vadina fenologine dezorientacija, o paprastai tariant – augalai vis labiau klysta dėl to, kada jiems reikėtų žydėti, leisti lapus ar ruoštis žiemai.
Klimato kaita keičia ne tik vidutines temperatūras, bet ir visą signalų sistemą, kuria augalai vadovaujasi milijonus metų. Šilčiau tampa ne vienodai – žiemos trumpėja ir šiltėja greičiau nei vasaros, pavasaris ateina anksčiau, o ruduo užsitęsia. Augalai, kurie evoliucijos eigoje išmoko tiksliai reaguoti į temperatūros, dienos šviesos trukmės ir drėgmės pokyčius, dabar gauna prieštaringus signalus. Rezultatas? Chaosas gamtoje, kuris turi toli siekiančių pasekmių ne tik patiems augalams, bet ir visai ekosistemai.
Kaip augalai sprendžia, kada žydėti
Daugelis žmonių mano, kad augalai tiesiog reaguoja į šilumą – sušilo, tai ir žydi. Realybė žymiai sudėtingesnė. Augalai naudoja kelių lygių signalų sistemą, kuri veikia kaip sudėtingas biologinis laikrodis. Temperatūra yra tik vienas iš daugelio veiksnių.
Pirmiausia, daugelis augalų skaičiuoja vadinamąsias šalčio valandas – jiems reikia tam tikro šalto periodo, kad galėtų pradėti augti pavasarį. Tai evoliucinis mechanizmas, apsaugantis nuo per ankstyvos vegetacijos, kai dar gali grįžti šalnos. Vėliau jie stebi dienos šviesos trukmę – fotoperiodą. Tai patikimiausias metų laikų indikatorius, nes skirtingai nuo temperatūros, jis nesikeičia. Pagaliau, kai abu šie signalai sutampa, augalai pradeda reaguoti į temperatūros kilimą.
Problema ta, kad klimato kaita išbalansuoja šią sistemą. Žiemos tampa šiltesnės, todėl augalai nesurenka pakankamai šalčio valandų. Temperatūros kyla anksčiau ir greičiau, todėl augalai gauna signalą pradėti augti, nors fotoperiodas sako, kad dar anksti. Kai kurie augalai labiau pasitiki temperatūra, kiti – šviesos trukme, todėl jie pradeda vegetuoti skirtingu laiku, nors anksčiau viskas vyko sinchroniškai.
Konkretūs pavyzdžiai iš Lietuvos ir pasaulio
Lietuvoje fenologinės dezorientacijos požymių galima pastebėti vis dažniau. Meteorologijos stotys ir gamtos stebėtojai fiksuoja, kad pavasariniai reiškiniai – pumpurų sprogimas, pirmųjų žiedų atsiradimas – vidutiniškai vyksta 1-2 savaites anksčiau nei prieš 30 metų. Tai gali skambėti nedaug, bet ekosistemoms tai milžiniškas pokytis.
Vyšnios ir obelys kai kuriais metais pradeda žydėti kovo pabaigoje, kai dar visiškai tikėtinos naktinės šalnos. 2021 metų pavasarį daugelis sodų Lietuvoje patyrė didelius nuostolius, kai po ankstyvo šiltojo periodo grįžo šaltis ir sunaikino jau prasivėrusius žiedus. Tai ne vienkartinis įvykis – tokių situacijų dažnėja.
Pasaulyje situacija dar dramatiškesnė. Japonijoje vyšnių žydėjimo (sakura) datos yra fiksuojamos jau daugiau nei tūkstantmetį. Istoriniai duomenys rodo, kad pastaraisiais dešimtmečiais sakura žydi anksčiausiai per visą stebėjimų istoriją. Kai kuriose vietovėse žydėjimas persikėlė iš balandžio pradžios į kovo vidurį. Tai ne tik turistinis nepatogumas – tai rodo fundamentalius ekosistemų pokyčius.
Europoje mokslininkai stebi, kaip kaštonai pradeda leisti lapus vis anksčiau, bet rudeniop juos meta vis vėliau. Tai reiškia, kad vegetacijos sezonas pailgėja, kas iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti gerai. Tačiau ilgesnis augimo sezonas reiškia ir didesnį vandens poreikį, didesnį kenkėjų spaudimą ir didesnes rizikas dėl netikėtų šalnų.
Kodėl tai svarbu ne tik augalams
Kai augalai žydi ne laiku, sutrikdoma visa ekosistemos sinchronizacija. Daugelis vabzdžių, ypač bičių ir kitų apdulkintojų, evoliucijos eigoje prisitaikė išsiritinti būtent tuo metu, kai žydi jų maisto šaltiniai. Jei augalai žydi anksčiau, o vabzdžiai dar miega, žiedai lieka neapdulkinti. Jei vabzdžiai išsirita, bet augalai dar nežydi arba jau nužydėjo, vabzdžiai neturi maisto.
Paukščiai, ypač migruojantys, taip pat susiduria su problemomis. Daugelis jų grįžta iš žiemojimo vietų orientuodamiesi į dienos šviesos trukmę, kuri nesikeičia. Tačiau atvykę į perėjimo vietas jie randa, kad augalai jau nužydėjo, vabzdžiai jau išsirito, o maisto atsargos jau išnaudotos. Tai ypač kritiškai veikia jauniklius, kuriems reikia daug baltymų augimui.
Žemės ūkis taip pat kenčia. Vaismedžių ankstyvą žydėjimą dažnai užklumpa šalnos, kas mažina derlių. Kai kurios kultūros nebesurenka pakankamai šalčio valandų, todėl prasčiau žydi ir duoda mažiau vaisių. Kalifornijoje, kuri gamina didžiąją dalį pasaulio migdolų, šiltos žiemos jau dabar kelia problemų – medžiai nebesurenka pakankamai šalčio valandų normaliam žydėjimui.
Ar augalai gali prisitaikyti
Teoriškai augalai gali evoliucionuoti ir prisitaikyti prie naujų sąlygų. Problema ta, kad klimatas keičiasi per greitai. Evoliucija veikia per daugelį kartų, o ilgaamžiams medžiams viena karta gali trukti dešimtmečius. Klimato kaita vyksta per kelis dešimtmečius – tai evoliucijos mastu akimirka.
Kai kurie augalai rodo tam tikrą plastiškumą – gebėjimą keisti savo elgesį nepakeičiant genetikos. Pavyzdžiui, tie patys augalai skirtingose vietovėse gali žydėti skirtingu laiku, prisitaikydami prie vietinių sąlygų. Tačiau šis plastiškumas turi ribas. Kai temperatūros pakyla per daug arba šalčio valandų sumažėja žemiau kritinės ribos, augalai tiesiog nebegali normaliai funkcionuoti.
Mokslininkai stebi, kad kai kurios rūšys jau pradeda rodyti genetinius prisitaikymo požymius. Pavyzdžiui, kai kuriose populiacijose atsiranda individų, kuriems reikia mažiau šalčio valandų arba kurie stipriau reaguoja į fotoperiodą nei į temperatūrą. Tačiau šie procesai vyksta nevienodai, o daugelis rūšių, ypač retų ar specializuotų, gali neturėti pakankamai genetinės įvairovės prisitaikymui.
Ką tai reiškia ateičiai
Prognozės nėra optimistiškos. Jei klimato kaita tęsis dabartiniais tempais, fenologinė dezorientacija tik didės. Kai kurie mokslininkai prognozuoja, kad iki šio amžiaus vidurio daugelis vidutinių platumų augalų rūšių susidurs su rimtomis problemomis. Ypač pažeidžiami yra kalnų ekosistemų augalai, kurie negali „pasitraukti” į šaltesnes vietas, nes jau auga kalnų viršūnėse.
Lietuvoje tikėtina, kad vegetacijos sezonas toliau ilgės – pavasaris ateis anksčiau, ruduo užsitęs ilgiau. Tai gali atrodyti kaip privalumas, bet kartu didės rizikos. Dažnės situacijos, kai po ankstyvos šilumos grįžta šalnos. Didės vandens stresas vasarą, nes ilgesnis augimo sezonas reiškia didesnį garavimą. Keisis augalų rūšių sudėtis – kai kurios pietinės rūšys galės įsitvirtinti, o šiaurinės turės problemų.
Žemės ūkiui teks prisitaikyti renkantis veisl es, kurioms reikia mažiau šalčio valandų arba kurios atsparesnės šalnoms. Kai kurios tradicinės kultūros gali tapti nebeįmanomos auginti tam tikrose vietovėse. Pavyzdžiui, kai kurios obuolių veislės jau dabar kenčia pietinėje Europoje, nes negauna pakankamai šalčio.
Ką galime daryti
Pirmiausia, svarbu suprasti, kad tai ne lokalinė problema, kurią galima išspręsti vietiniais veiksmais. Fenologinė dezorientacija yra klimato kaitos simptomas, todėl pagrindinis sprendimas – stabdyti klimato kaitą mažinant šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimus. Tačiau kadangi pokyčiai jau vyksta, reikia ir prisitaikymo strategijų.
Sodininkystėje ir žemės ūkyje galima rinktis veisl es ir rūšis, kurios geriau prisitaiko prie kintančių sąlygų. Tai reiškia veisl es su mažesniu šalčio valandų poreikiu, atsparesnes šalnoms arba lankstesnes žydėjimo laiku. Kai kurie sodininkai jau dabar eksperimentuoja su pietinėmis veislėmis, kurios anksčiau Lietuvoje nebuvo auginamos.
Miškų valdyme svarbu didinti rūšinę įvairovę. Monokulturiniai miškai yra pažeidžiamesni klimato pokyčiams. Mišrūs miškai, kuriuose auga skirtingų rūšių medžiai su skirtingomis fenologinėmis strategijomis, yra atsparesni. Jei viena rūšis kenčia, kitos gali kompensuoti.
Gamtos apsaugoje reikia kurti ekologinius koridorius, kurie leistų augalams ir gyvūnams migruoti į palankesnes vietas. Kai klimatas keičiasi, rūšys turi galėti judėti – į šiaurę, į aukštesnes vietas arba į palankesnes mikrobuveines. Fragmentuoti peizažai tai apsunkina.
Svarbu ir stebėjimas. Lietuvoje reikėtų sistemingesnio fenologinių reiškinių fiksavimo. Kai kurios šalys turi išplėtotas pilietinės mokslo programas, kur savanoriai fiksuoja, kada žydi tam tikri augalai, kada grįžta paukščiai ir pan. Tokie duomenys padeda suprasti pokyčių mastą ir prognozuoti ateities tendencijas.
Kai gamta prarado kompasą
Grįžtant prie tos gruodžio rožės – ji nėra tik keistas gamtos kuriozas, kurį galima nufotografuoti ir pasidalinti socialiniuose tinkluose. Tai signalas, kad fundamentalūs gamtos ritmai, kurie formavosi milijonus metų, dabar sutrikdyti per kelis dešimtmečius. Augalai, kurie anksčiau tiksliai „žinojo”, kada žydėti, dabar gauna prieštaringus signalus ir klysta.
Šie pokyčiai jau dabar veikia ekosistemas, žemės ūkį ir biologinę įvairovę. Ateityje poveikis tik didės, jei klimato kaita tęsis dabartiniais tempais. Prisitaikymas yra įmanomas, bet ribotas – ne visi augalai ir ne visos ekosistemos galės prisitaikyti pakankamai greitai.
Gera žinia ta, kad dar ne vėlu keisti kryptį. Kiekvienas dešimtmetis šiltėjimo, kurio pavyksta išvengti, reiškia mažiau dezorientacijos, mažiau sutrikdytų ekosistemų, mažiau prarastų rūšių. Tuo pačiu metu reikia ruoštis neišvengiamiem s pokyčiams – rinktis atsparesnes veisles, saugoti įvairovę, kurti sąlygas gamtai prisitaikyti. Rožė, žydinti gruodį, primena, kad gamta nebėra tokia, kokią pažinojo mūsų tėvai ir seneliai. Klausimas, kokią gamtą paliks me savo vaikams ir vaikaičiams.
