Geleneksel olarak Şubat ayının ortalarında çalılar karla beyaza bürünmüş görünürdü; bu yıl ise bu beyazlık baharın habercisi olan karaçalı çiçeklerinin bir eseriydi. Islak ve kasvetli bir kışın ardından hoş bir işaret olsa da, erken çiçeklenme deneyimli mevsim gözlemcileri için tedirginlik yaratıyor. Acaba bu bitki hep Şubat ortasında mı çiçek açtı, yoksa bir şeyler mi değişiyor?
Neyse ki mevsimsel olayları kaydetme ve anlama bilimi olan fenolojinin Britanya'da uzun bir geçmişi var. Bir 18. yüzyıl doğa bilimcisi olan Robert Marsham, 1736'ya kadar Norfolk köyündeki çiçeklerin, kuşların ve böceklerin görünümlerinin kayıtlarını tutmuştur. Marsham'ın torunları 1958 yılına kadar kayıt tutmaya devam etmiştir. Woodland Trust, halkın çeşitli mevsimsel olayları kaydetmeye davet edildiği bir program olan Nature's Calendar ile bu geleneği sürdürmektedir.
2022'de bilim insanları tarafından yaklaşık yarım milyon bitki kaydının detaylı analizi, tüm türler birlikte değerlendirildiğinde Birleşik Krallık'taki ortalama çiçeklenme zamanının son 40 yılda bir ay ilerlediğini gösterdi. Türler arasında farklılıklar vardı. Yaygın koruluk bitkisi olan alıç, 1980'lerin başına kıyasla genellikle 13 gün önce çiçeklenirken, at kestanesi ağacının çiçekleri on gün önce ortaya çıkıyor.
İklim 1980'lerden bu yana hızla ısındı. Bitkiler daha erken çiçek açarak kışların kısaldığının ve ılımanlaştığının farkına varıyor. Günlerin ısındığını hissediyorlar ve bahar gelişimlerini, insanların tenlerinde sıcaklığı hissedip daha az kat kıyafetle dışarı çıkmalarına benzer bir şekilde değiştiriyorlar. Bu ipuçlarını tespit etmek için kullanılan kesin mekanizmalar bitkiler ve hayvanlar arasında farklılık gösterir, ancak her ikisi de iklim değiştikçe buna yanıt verir.
Gözler ve Deri Olmadan Işığı ve Isıyı Algılamak
Bitkiler sonbaharın kısalan günlerini, elektromanyetik spektrumun kırmızı bölgesindeki dalga boylarına özellikle duyarlı olan fitokrom adlı bir pigment ile algılar. Daha uzun sonbahar geceleri bu kırmızı ışığın kalitesini değiştirir. Bu ince değişim insanların gözünden kaçsa da (gözlerimiz spektrumun bu kısmına duyarlı değildir) bir bitki bu geçişi algılayabilir ve değişmeye başlayabilir.
Sonbaharın kanımızdaki serotonin hormonu seviyesinde bir düşüşe neden olması gibi, kışın yaklaştığını hisseden bir bitki de absisik asit adı verilen bir hormonun üretimini artıracaktır. Bunun birden fazla etkisi vardır. Yaprak döken ağaçlarda dallar büyümeyi durdurur ve dona ve kara dayanabilen sert kış tomurcukları geliştirir ve yapraklar dökülür.
İlkbaharda büyüme, benzer ışık uzunluğu ve sıcaklık tetikleyicileri tarafından belirlenir, ancak sıcaklık tipik olarak daha önemli bir role sahiptir. Eğer bitkiler sadece ışığı dikkate alsalardı, ölümcül donlar hala bir tehditken büyümeye başlama veya ılıman erken bahar günlerinde iyi büyüme zamanını kaçırma riskiyle karşı karşıya kalırlardı. Sıcaklık tespiti bahar çiçeklerinin ne zaman ortaya çıkacağını belirler. Bu nedenle küresel ısınma bu çiçeklerin daha erken ortaya çıkmasında belirgindir.
Bitkilerin sıcaklığı nasıl algıladığı tam olarak anlaşılamamıştır. Bunun bir kısmı, hava belirli bir sıcaklığın altına düştüğünde hücrelerindeki büyümeyi durduran bir hormonun parçalanması ve bunun da bir büyüme hormonunun artmasına izin vermesinden kaynaklanıyor olabilir.
İnsanların derilerinde sıcaklığı algılamak için sinirler bulunurken, bitkiler muhtemelen pigmentlere güvenmektedir, ancak mekanizma tam olarak anlaşılamamıştır. Isı, fitokromun duyarlı olduğu aynı elektromanyetik spektrumun bir parçasıdır, bu nedenle muhtemelen bu pigment de işin içindedir. Büyümeyi başlatan mekanizma ne olursa olsun, sıcaklık bitkilerin ne kadar hızlı büyüdüğünü de belirler.
Çiçekler ve tozlayıcılar senkronize değil
Arılar gibi böcek tozlayıcılar, beslendikleri çiçekler açtığında kanatta olacak şekilde yaşam döngülerini senkronize etmelidir. Kıştan çıkışlarının zamanlaması da sıcaklık ve gün uzunluğunun etkileriyle belirlenir ve hormonlar tarafından aracılık edilir.
Birçok nesil tozlayıcı üzerinde çalışan evrim, çiçeklerin ortaya çıkışı ile tozlayıcılarının ortaya çıkışı arasında sıkı bir bağ oluşturmuştur. Eğer çiçeklerin ve tozlayıcıların ortaya çıkışı senkronize değilse, böcekler nektar alamaz ve bitkiler döllenemez.
Yaprakların ortaya çıkışı ile onları otlayan böcek otçulları arasında da benzer bir bağlantı vardır. İklim değişikliğinin hızı ve iki grubun verdiği tepkilerdeki küçük farklılıklar, her iki taraf için de ciddi sonuçlar doğuracak şekilde bu senkronizasyonu bozma riski taşıyor.
Alman bilim insanları tarafından 1980 ve 2020 yılları arasında çiçeklerin ve tozlayıcılarının ne zaman ortaya çıktığını inceleyen büyük bir çalışma, karmaşık bir tablo ortaya koydu. Her ikisi de iklim değişikliğine daha erken çiçeklenme ve ortaya çıkma ile yanıt verdi, ancak bitkiler daha büyük bir değişim gösterdi.
Böcek grupları arasında farklılıklar vardı; arılar ve kelebekler bitkilerle eşzamanlı olarak yer değiştirirken, uçan sineklerde bu durum gözlenmedi. Bu böceklerin türleri arasında da farklılıklar vardı.
Bitkiler ve onlara bağımlı böcekler zamanlamayı eşzamanlı olarak değiştirse bile, besin zincirinin bir sonraki aşaması bu kadar esnek olmayabilir. Meşe yaprakları meşe güvesi tırtılı tarafından beslenir. Bu da mavi baştankara ve alaca sinekkapan gibi kuşların yavrularının birincil besinidir. Yavrular aşağı yukarı aynı zamanda yumurtadan çıkarken, meşe yaprakları ve tırtıllar daha erken ortaya çıkmış ve şimdiye kadar eşzamanlı olarak kalmıştır. Ama daha ne kadar sürecek?
Karaçalı çiçekleri kışa karşı hoş bir rahatlama ve baharın yaklaştığına dair bir işaret olmaya devam ediyor. Ama aynı zamanda iklim değişikliğinin de bir işareti: Bitkilerin ve hayvanların zamanlaması ve senkronizasyonu ve bunların parçası olduğu karmaşık besin zincirleri üzerinde yapılan bir deney.