Fenologie rostlin a globální změna klimatu: Současný vývoj a výzvy

Verze PDF

Fenologie je studium periodicky se opakujících vzorců růstu a vývoje rostlin a chování zvířat v průběhu roku. Má dlouhou historii a její počátky můžeme datovat tisíce let zpět, když si naši předci uvědomili, že dokumentace některých fenologických procesů může být přínosná v rámci zemědělského plánování. Za tuto dlouhou historii se fenologie vyvinula v komplexní disciplínu, která zahrnuje rozsáhlé pozorování, experimenty a modelování. Přehled nejdůležitějších mezníků ve vývoji fenologie nabízí obrázek č. 1, který doprovází článek.

Článek předkládá přehled současného vývoje ve fenologii rostlin a její interakce s klimatickými změnami. Soustředí se na začátek (odvíjení listů) a konec (zbarvení listů) vegetačních období,.

Část článku se zabývá jednotlivými typy sběru dat a jejich nejnovějším vývojem. Předkládá vždy jak přínosy pro nabývání poznatků v oblasti fenologie, ale zároveň uvádí i největší limity, které sběr dat provází. Jedná se o pozemní fenologická pozorování, dálkově ovládaný sběr dat (satelity a kamery), fúze dat z těchto předešlých způsobů získávání, řízené experimenty v umělém prostředí a fenologické modelování.

Ukázalo se, že nedávná rychlá expanze v získávání fenologických dat na základě pozemních a dálkových průzkumů byla velmi přínosná a podpořila významné pokroky ve výzkumu fenologie rostlin. Studie využívající více zdrojů dat a metod obecně souhlasí s trendy dřívějšího odvíjení listů a zpožděného zbarvení listů v důsledku změny klimatu, přesto se zdá, že se tyto trendy v posledních letech zpomalily nebo dokonce zvrátily. Pozemní i satelitové pozorování ukázalo obecný trend dřívějšího nástupu jarních fenofází od roku 1980, nicméně nedávné studie využívající satelitové pozorování naznačují, že tento trend se zpomalil nebo úplně zvrátil od roku 2000. V tuto chvíli je však příliš brzo na to, aby se dalo říci, zda jsou tyto výsledky krátkodobou výchylkou či zda budou v dalších letech pokračovat. K tomu bude zapotřebí soustavné monitorování a analyzování satelitních pozorování.

Míra našeho pochopení mechanismů, na nichž jsou založeny fenologické odpovědi rostlin na oteplování klimatu je stále omezená. Interakce mezi více procesy, které ovlivňují fenologii rostlin komplikují modelování a predikce změn.

Z ekologického hlediska hraje fenologie rostlin důležitou roli při udržování koexistence druhů v rostlinných komunitách. Velké odchylky v datech fenologických změn totiž pomáhají omezovat konkurenci zdrojů mezi druhy. Klimatické změny ovlivňují načasování těchto změn a tak mohou desynchronizovat sezónní interakce mezi druhy, což může mít vážné následky pro biodiverzitu a produktivitu ekosystému. Zatím jsme ale co se výzkumu týče nedošli tak daleko, aby se daly vyvozovat obecné závěry.

 

Využitelné výstupy: 

Modelové studie, stejně jako pozorování ukázaly, že změny ve fenologii rostlin mohou výrazně ovlivnit uhlíkový cyklus a zpětné vazby ekosystémů vůči klimatu, nicméně kvantifikace takových dopadů zůstává výzvou. Autoři článku navrhují, aby se budoucí studie zaměřily především na používání nových pozorovacích nástrojů ke zlepšení porozumění fenologii tropických rostlin, na zdokonalení fenologického modelování a na škálování fenologie od druhů k úrovni krajiny.

 

Grafické přílohy: 
Fenologie rostlin a globální změna klimatu: Současný vývoj a výzvy
Fenologie rostlin a globální změna klimatu: Současný vývoj a výzvy
Fenologie rostlin a globální změna klimatu: Současný vývoj a výzvy
Fenologie rostlin a globální změna klimatu: Současný vývoj a výzvy
Fenologie rostlin a globální změna klimatu: Současný vývoj a výzvy
Zdroj: 
Piao S., Liu Q., Chen A. Et al. (2019) Plant phenology and global climate change: Curent progresses and challenges. Global Change Biology, 25. 1922-1940 pp. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/gcb.14619
Zadal: 
Alena Peltanová (překlad Božena Ševčíková)
EEA Grants Investice do rozvoje vzdělávání
Podpořeno grantem z Islandu, Lichtenštejnska a Norska. Supported by grant from Iceland, Liechtenstein and Norway.