感觉季节都乱套了?你可以帮助科学家证明这一点。

周末的户外爱好者们正在追踪早春的迹象。
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春天来得越来越早,改变着动植物赖以生存的季节性节律。Pexels

气候变化导致春天来得越来越早,给动植物以及研究它们的科学家们带来了挑战。过早的融化会打乱自然的节律,导致花朵在蜜蜂前来授粉之前就绽放,或者促使鸟类在目的地冰雪未融化之前就向北迁徙。试图记录这些变化的科学家们面临着艰巨的任务。他们必须年复一年地追踪数千英里范围内的数百个物种,以了解大自然如何应对气温的上升。为了完成这项任务,他们正在寻求您的帮助。任何人都可以收集数据。85 岁的 Sheila Salmon 曾为纽约市公立学校建立图书馆。现在退休了,她喜欢记录纽约植物园植物的生活,这是她在看到植物园通讯中的一则广告后培养的一个爱好。“广告说:‘招募公民科学家,无需科学知识。’我说:‘这太适合我了’,”她回忆道。

Salmon 的观察结果以及成千上万其他志愿者的观察结果,正被美国国家物候网络 (USA National Phenology Network, USA-NPN) 收集。该网络是联邦政府和亚利桑那大学之间的一项合作。物候学是研究大自然中季节性变化的研究——例如花朵的绽放、昆虫的出现、水果的成熟、鸟类的迁徙以及叶子的变色。每年,全国各地的人们都为该网络的公民科学项目《大自然笔记本》(Nature’s Notebook) 做出贡献。自 2009 年成立以来,已有近 12,000 人提交了观察数据,这些志愿者数据已被用于近 50 篇同行评审的出版物中。

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美国国家物候网络监测大自然中的季节性变化,例如秋天叶子的变色。Pexels

USA-NPN 的助理主任 Theresa Crimmins 博士说:“在许多其他国家,物候网络已经存在了几十年——在某些情况下,存在了很长时间——通过这些组织收集的信息对科学家们更好地理解不同生命周期事件的发生时间如何随着不同气候因素的变化而变化非常有价值。”“我们能够收集到的规模是任何一个独立研究者都无法企及的。”

如果您想帮助收集季节性变化的数据,请访问《大自然笔记本》网站,创建一个个人资料,然后从提供的列表中选择一种本地的植物或动物进行追踪。配套的智能手机应用程序将指导您完成整个过程。Crimmins 说:“我们建议您选择一些方便观察的对象。我观察我后院的几棵树。”她鼓励志愿者年复一年地记录规律性的观察,以了解物种如何应对天气变化。

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华盛顿特区的樱花标志着春天的开始。Pexels

志愿者通常是热爱大自然的人、植物爱好者或观鸟者,其中许多人像 Salmon 一样是退休人员。有些人与团体一起工作,例如学校或园艺俱乐部。《大自然笔记本》排行榜上的顶尖收集者已经提交了数千条记录。有史以来排名第一的 Cathie Bird,是一位来自田纳西州东部的退休心理治疗师,她已经记录了超过 80,000 条观察数据。

USA-NPN 会对志愿者数据进行准确性验证——例如,如果一个物种出现在其已知范围之外,该条目就会被标记出来——然后利用这些数据来构建和测试计算机模型,根据当地气温绘制春季的开始时间。USA-NPN 运行着一个模型,可以追踪美国各地金银花和丁香的开花情况。该模型基于几十年来收集的数据。

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此地图显示了全国各地树木出现叶子的时间。颜色显示了叶子出现的时间与 1981-2010 年平均水平的比较。西南部、俄亥俄河谷和中大西洋地区的叶子出现较早。深南部、中西部和东北部的春天来得较晚。USANPN/USGS

Crimmins 说:“我们现在正在利用新的观察结果来验证模型在全国不同地区的表现是否仍然良好。”她说,USA-NPN 正在使用来自《大自然笔记本》的新数据为其他物种构建模型,其中包括一个追踪秋季叶子颜色变化的模型。“我们还没有达到那些模型足够完善的程度,可以投入生产并制作地图。”

数据显示,春天来临的时间越来越早,这扰乱了大自然的节律。这是因为一些动植物在天气变暖时出现,而另一些则在白天变长时出现。在正常年份,这些现象大致同时发生,但气候变化正在造成一种不匹配,导致一些物种在它们所依赖的植物或动物出现之前就出现。例如,鸟类会在昆虫即将出现时产卵,以确保有足够的食物来喂养幼鸟。如果鸟类过早产卵,或者昆虫晚到,幼鸟就会受苦。

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黑眼盯螽,一种受气候变化威胁的迁徙鸟类。Pixabay

这种被称为“季节性偏移”的现象也对人类产生了影响。春天的提前到来导致花朵过早绽放,延长了过敏季节。对于农民来说,缩短的冬季正造成各种各样的问题。例如,早春缩短了枫树产糖浆的时间。温暖的天气也正在损害苹果产量。三月初的温暖天气可能导致苹果树过早开花,却在晚春的寒流中枯萎。

需要志愿者的数据来构建计算机模型,这些模型将帮助人们为这些变化做好准备,并进一步了解地球气候的长期变化。在公民科学家发挥作用的最佳例子中,波士顿大学的研究人员比较了马萨诸塞州康科德地区当前的植物观察记录与亨利·大卫·梭罗约 150 年前的笔记。将这些观察记录并排检查,他们可以清楚地看到气候变化的长期影响。

今天的公民科学家正在扮演与梭罗非常相似的角色,他们冒险前往公园和后院花园,记录季节的细微变化——并享受梭罗称之为“野性的滋补品”的乐趣。这就是吸引像 Shelia Salmon 这样的志愿者从事自然记录工作的原因。

“我之所以一直回来,是因为我住的 32 街和二大道上的公寓,白天黑夜都有车流的轰鸣声,这里简直太美好了。坐火车,过马路,走进花园,感觉真好,”她说。“这里有一种可爱的宁静和温柔。”

Jeremy Deaton 和 Owen Agnew 为 Nexus Media 撰稿,这是一个涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合新闻社。您可以在 @deaton_jeremy @OwenAgnew 上关注他们。

 

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