Photo by Bantersnaps on Unsplash

Written by 13:53 Klimat

Roślina wskaźnikiem zmian klimatu

Joanna Chmist-Sikorska, Małgorzata Kępińska-Kasprzak
IMGW-PIB/Pracownia Agrometeorologii

Wyniki obserwacji fenologicznych wykorzystywane są w wielu dziedzinach nauki: botanice, zoologii, ekologii, geografii czy leśnictwie. Najszerzej są jednak stosowane w klimatologii – jako wskaźnik oceny zmian klimatu – oraz w agrometeorologii – tutaj bieżące monitorowanie zmian zachodzących w roślinach pozwala m.in. na prognozowanie terminów zbiorów. Na stacjach synoptycznych IMGW-PIB obserwacje fenologiczne prowadzone są dla dziesięciu roślin dziko rosnących. Ich analiza pomaga śledzić następstwa zmian klimatycznych.

Fenologia (z greckiego: pojawiać się, okazywać się) to nauka zajmująca się badaniem przemian zachodzących w życiu roślin (fitofenologia) i zwierząt (zoofenologia), uwarunkowanych zmiennością pór roku oraz zjawisk atmosferycznych.

W przypadku roślin badania fitofenologiczne opierają się na obserwowaniu i notowaniu dat początku wystąpienia kolejnych zjawisk, takich jak: otwieranie się pączków liściowych, kwitnienie, listnienie, dojrzewanie i rozsypywanie owoców i nasion, zmiana barwy i opadanie liści. Na podstawie wymienionych faz rozwoju roślin (tzw. fenofaz) wyróżniamy w naszych szerokościach geograficznych siedem fenologicznych pór roku: zaranie wiosny, wczesna wiosna, pełnia wiosny, wczesne lato, lato, wczesna jesień, jesień oraz osobną porę roku, w której następuje przerwa w wegetacji, a tym samym w zjawiskach fitofenologicznych – zimę.

Dynamika zmian zachodzących w świecie roślin jest silnie związana z ogólnymi warunkami charakterystycznymi dla danego regionu.

Dotychczasowe analizy wielu badaczy wskazują, że na początek danej fazy rozwoju rośliny i co za tym idzie fenologicznej pory roku, najsilniejszy wpływ wywiera temperatura poprzedzających dwóch – trzech miesięcy.

Związek ten jest najbardziej widoczny w okresie wiosennym i wczesno letnim. W drugiej połowie roku korelacja ta słabnie, a na termin początku faz jesiennych mają dodatkowo wpływ takie czynniki jak opady atmosferyczne, silny wiatr czy też wczesno jesienne przymrozki. Śledzenie tych zależności jest niezwykle pomocne w analizie następstw zmian klimatycznych, które w Polsce objawiają się m.in. zanikaniem bądź przesunięciem w czasie pór roku.  Badania prowadzone przez IMGW PIB wskazują, że na skutek ciepłych zim w ostatnich latach coraz częściej mamy do czynienia z przyspieszeniem terminu wystąpienia zarania wiosny.

Na przeważającym obszarze Polski początek zarania wiosny przypada na marzec.

Wówczas rozpoczyna się m.in. kwitnienie leszczyny pospolitej oraz podbiału pospolitego. Tymczasem po wyjątkowo łagodnej zimie 2013/2014 rozwój leszczyny w kilku regionach kraju rozpoczął się już w lutym. Dane te porównano z uśrednionymi datami pojawów z wielolecia 2007-2016. Wyniki wykazały przyspieszenie początku zarania wiosny o ponad sześć dni na terenie niemal całego kraju. W niektórych regionach przesunięcie to sięgało od kilkunastu do kilkudziesięciu dni. Wyłącznie w okolicach Kotliny Toruńskiej, Równiny Opolskiej oraz Podhala terminy pojawów nie uległy odchyleniom od średniej wieloletniej. Analiza wykazała również wystąpienie dodatnich średnich miesięcznych temperatur w miesiącach zimowych na stacjach w Polsce południowo-zachodniej i zachodniej. Wpłynęło to w widoczny sposób na przyśpieszenie terminów pojawów zakwitania leszczyny pospolitej i podbiału.

KLIMAT Rośliny rys. 1
Daty początku zarania wiosny w 2014 r. na podstawie terminów kwitnienia leszczyny pospolitej i podbiału pospolitego, wraz z przebiegiem temperatur w miesiącach zimowych dla wybranych stacji
KLIMAT Rośliny rys. 2
Odchylenie (w dniach) daty początku zarania wiosny w 2014 r. od średniej z lat 2007-2016

Podobną analizę przeprowadzono dla zimy na przełomie lat 2009/2010. Z uwagi na jej bardzo chłodny przebieg, zaobserwowano wyjątkowo późne terminy zakwitania leszczyny pospolitej i podbiału pospolitego. Na większości obszaru Polski była to II lub III dekada marca, ale w niektórych regionach rośliny te rozwijał się dopiero w kwietniu. Porównanie tych wyników z danymi z wielolecia 2007-2016 wykazało opóźnienie początku zarania wiosny na terenie niemal całego kraju na poziomie od kilku do kilkunastu dni. W okolicach Białegostoku czy Kętrzyna zakwitanie leszczyny i podbiału rozpoczęło się blisko 25 dni później. W tym regionie temperatury w styczniu sięgały –10°C. Jedynie w regionach Podhala, Wyżyny Małopolskiej, Pojezierza Chełmińsko-Dobrzyckiego oraz w okolicach Łeby i Szczecina terminy nie uległy istotnym odchyleniom od średniej z wielolecia.

KLIMAT Rośliny rys. 3
Daty początku zarania wiosny w 2010 r. na podstawie terminów kwitnienia leszczyny pospolitej i podbiału pospolitego, wraz z przebiegiem temperatur w miesiącach zimowych dla wybranych stacji
Odchylenie (w dniach) daty początku zarania wiosny w 2010 r. od średniej z lat 2007-2016
Odchylenie (w dniach) daty początku zarania wiosny w 2010 r. od średniej z lat 2007-2016

Fenologia ma istotne znaczenie w procesie monitorowania wpływu zmian klimatu na rośliny i zwierzęta.

Prowadzone przez naukowców na całym świecie badania i analizy porównawcze wskazują m.in. na znaczne przyspieszenie początku okresu wegetacyjnego, a w wielu regionach również na jego nieco późniejsze zakończenie.

Pomimo pozytywnych skutków tego zjawiska (np. zwiększenie różnorodności upraw) nie należy zapominać o możliwych negatywnych konsekwencjach, trudnych w tej chwili do oszacowania. Częstotliwości występowania takich zdarzeń są ściśle powiązane z warunkami klimatycznymi i pogodowymi, zwłaszcza temperaturą wiosną i latem. Ponadto fenologia dostarcza szeregu istotnych danych dla ważnych działów gospodarki, m.in. ogrodnictwa (informacje na temat planowania działań, takich jak zwalczanie szkodników), rolnictwa (ustalenie harmonogramu upraw i działań agrotechnicznych) i ochrony zdrowia (dostarczanie informacji o pyłkach wrażliwym grupom, ocena wpływu zmian klimatu na choroby przenoszone przez owady takie jak kleszcze, komary).

W fenologii, tak jak i w innych dziedzinach nauki, istotna jest długość serii obserwacyjnej. Z tego powodu, utrzymywanie sieci fenologicznych przez służby meteorologiczne poszczególnych państw uznaje się za priorytet, co wielokrotnie podkreślała Światowa Organizacja Meteorologiczna („Guide to Agricultural Meteorology”,  „Guide for Plant Phenological Observations”). W 2007 roku dane fenologiczne zostały włączone do zestawu standardowych danych zbieranych przez państwa członkowskie WMO. Uznaje się je za bardzo istotny atrybut w badaniach oddziaływania zmian klimatu na ekosystemy. W IMGW-PIB obserwacje feonologiczne oraz ich analizę prowadzi zespół Pracowni Agrometeorologii.

Wyniki tych prac można śledzić na portalu http://agrometeo.pogodynka.pl/fenologia/.

Joanna Chmist-Sikorska, Małgorzata Kępińska-Kasprzak | Pracownia Agrometeorologii IMGW-PIB

Zdjęcie główne: Bantersnaps | Unsplash

(Visited 76 times, 1 visits today)
Close