ในเดือนกันยายนของทุกปี จังหวัด Gauteng ของแอฟริกาใต้จะเปลี่ยนเป็นสีม่วง เมือง Johannesburg และ Pretoria ปกคลุมไปด้วยต้นไม้ และดอก Jacarandas ( Jacaranda mimosifolia ) ที่มีดอกสีม่วงบานในช่วงปลายฤดูใบไม้ผลิ เป็นส่วนสำคัญของป่าในเมืองแห่งนี้ ประมาณ 16%ของที่ดินในเขตเมืองกัวเต็งปลูกต้นไม้ กลายเป็นป่าในเมืองที่มนุษย์สร้างขึ้นที่ใหญ่ที่สุดและหนาแน่นที่สุด แห่งหนึ่งของโลก โจฮันเนสเบิร์กแห่งเดียวมีบันทึกว่ามีต้นไม้มากกว่า 10 ล้านต้น Jacarandas
ชาวแปดเหลี่ยมที่อาศัยอยู่ในกัวเต็งมาทั้งชีวิตอาจจำได้ว่าดอก
จาการันด้าไม่ได้ออกดอกในเดือนกันยายนเสมอไป ในช่วงทศวรรษที่ 1920 และ 1930ต้นไม้เริ่มผลิดอกในช่วงกลางเดือนพฤศจิกายนเท่านั้น ช่วงเวลาหลายทศวรรษค่อยๆ บานสะพรั่งได้เลื่อนผ่านเดือนตุลาคมไปจนถึงต้นสัปดาห์ของเดือนกันยายน สิ่งนี้เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงทางฟีโนโลยีและกำลังถูกสังเกตในหลากหลายสายพันธุ์ทั่วโลกอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
ตัวอย่างที่เด่นที่สุดคือดอกซากุระญี่ปุ่น ดอกซากุระไม่เพียงแต่เป็นสถานที่ท่องเที่ยวที่สำคัญ และเทศกาลซากุระยังเป็นกิจกรรมทางวัฒนธรรมที่สำคัญเท่านั้น แต่ยังแสดงถึงบันทึกทางปรากฏการณ์วิทยาที่ยาวที่สุดในโลกอีกด้วย การวิเคราะห์ทางปรากฏการณ์วิทยาแสดงให้เห็นว่าการบานของซากุระในปัจจุบันเกิดขึ้นเร็วกว่าครั้งใดๆ ในช่วง 1,200 ปีที่ผ่านมา
เราได้สำรวจการเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาที่ดอกจาการันด้าบานในบทความ ของเรา ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Urban Forestry and Urban Greening การเปลี่ยนแปลงทางปรากฏการณ์วิทยาเป็นชนิดพันธุ์และสถานที่เฉพาะ – ในบางพื้นที่ และสำหรับบางชนิด เหตุการณ์อาจถูกเลื่อนออกไปเนื่องจากปัจจัยขับเคลื่อนสภาพอากาศเฉพาะ แอฟริกาใต้มีข้อมูลฟีโนโลยีน้อยมาก และมีการดำเนินการวิจัยฟีโนโลจีน้อยมากเมื่อเทียบกับงานในประเทศต่างๆ ทั่วยุโรป เอเชีย และอเมริกาเหนือ
เนื่องจากดอกจาการันด้าส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในภูมิทัศน์ของเมืองในแต่ละปี จึงมักถูกรายงานในข่าวและล่าสุดในโพสต์บนโซเชียลมีเดีย เราขุดค้นแหล่งข้อมูลเหล่านี้เพื่อรวบรวมรายชื่อวันออกดอกของต้นจาการันด้าในช่วงปี 1927-2019 บันทึกนี้เปิดโอกาสให้เรามีส่วนร่วมในความพยายามระดับโลกในการบันทึกการเปลี่ยนแปลงทางฟีโนโลยี
บันทึกยืนยันความก้าวหน้าของวันที่ออกดอก และจากข้อมูลเหล่านี้
เราได้วัดอัตราเฉลี่ยล่วงหน้าที่ 2.1 วันต่อทศวรรษ จากนั้นเราได้สำรวจปัจจัยขับเคลื่อนภูมิอากาศของความก้าวหน้านี้ โดยเปรียบเทียบวันที่ดอกไม้บานกับข้อมูลอุตุนิยมวิทยาจากทั่วทั้งกัวเต็ง การออกดอกล่วงหน้าเกิดขึ้นท่ามกลางอุณหภูมิที่ร้อนขึ้น โดยอยู่ระหว่าง 0.1-0.2°C ต่อทศวรรษสำหรับอุณหภูมิสูงสุดรายวัน และเร็วขึ้น 0.2-0.4°C ต่อทศวรรษสำหรับอุณหภูมิต่ำสุดรายวัน การเปลี่ยนแปลงของปริมาณน้ำฝนในช่วงเวลานี้ไม่สม่ำเสมอ
หากพืชออกดอกเร็วเกินไปในปี ต้นไม้เหล่านี้มีความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายจากน้ำค้างแข็งในช่วงปลายฤดูหนาว และมักจะไม่พักตัวอย่างสมบูรณ์ ดังนั้น แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงทางฟีโนโลยีจะแสดงถึงการปรับตัวในพืชและสัตว์ แต่ความก้าวหน้าของวันที่ออกดอกเหล่านี้ไม่สามารถดำเนินต่อไปได้อย่างไม่มีกำหนด เมื่อถึงเกณฑ์วิกฤต ฤดูการออกดอกจะไม่ประสบความสำเร็จ
ทำความเข้าใจเกี่ยวกับบทบาทของสภาพอากาศ
แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงทางฟีโนโลยีจะมีความเฉพาะเจาะจงในสปีชีส์และตำแหน่งที่ตั้งมาก แต่ตัวขับเคลื่อนสภาพอากาศในวงกว้างก็เป็นที่เข้าใจกันดี ในกรณีส่วนใหญ่ ดอกไม้ในฤดูใบไม้ผลิจะถูกกระตุ้นโดยอุณหภูมิที่ร้อนขึ้นเหนือเกณฑ์ที่กำหนด หลังจากสิ้นสุดช่วงพักตัว ระยะเวลาการพักตัวนั้นมักต้องใช้เวลาหลายวันที่อุณหภูมิต่ำกว่าเกณฑ์ หรือมีหน่วยความเย็นสะสม
สำหรับพืชบางชนิด ปริมาณน้ำฝนที่ตกลงมาก็มีส่วนสำคัญในการกระตุ้นการผลิดอกเช่นกัน แม้ว่าปัจจัยต่างๆ เช่น ความชื้นในดิน อุณหภูมิและองค์ประกอบ ชั่วโมงแสงแดด และสุขภาพของต้นไม้อาจส่งผลต่อวันออกดอกเฉลี่ย การเปลี่ยนแปลงในการออกดอกนั้นเกิดจากสภาพอากาศ วิทยาศาสตร์ทางชีวอุตุนิยมวิทยาของฟีโนโลยีได้พัฒนาขึ้นในช่วงห้าทศวรรษที่ผ่านมา โดยมีวิธีการในการระบุตัวขับเคลื่อนสภาพอากาศที่รับผิดชอบต่อการเปลี่ยนแปลงทางฟีโนโลยี
การเปลี่ยนแปลงทางฟีโนโลยีแสดงถึงกลยุทธ์การปรับตัวสำหรับพืช – พวกมันไม่สามารถเคลื่อนที่ด้วยตัวเองไปสู่สภาพอากาศที่เย็นกว่าซึ่งใกล้เคียงกับสิ่งที่พวกเขาคุ้นเคยแบบดั้งเดิมมากขึ้น และดังนั้นพวกมันจึงเปลี่ยนแปลงเหตุการณ์ทางชีววิทยาที่เกิดขึ้นเป็นประจำทุกปี สิ่งนี้ไม่สามารถเกิดขึ้นอย่างไม่มีกำหนด และเมื่ออุณหภูมิยังคงเพิ่มขึ้น ความเสี่ยงโดยทั่วไปที่จะเกิดความเครียดจากความร้อนต่อต้นไม้ก็จะสูงขึ้น นี่อาจหมายความว่าปีแห่งฤดูใบไม้ผลิสีม่วงในกัวเต็งมีจำกัด
อัตรา ทิศทาง และตัวขับเคลื่อนภูมิอากาศของการเปลี่ยนแปลงทางฟีโนโลยีนั้นมีความเฉพาะเจาะจงสำหรับแต่ละสปีชีส์ ดังนั้นเราจึงไม่สามารถคาดการณ์ผลลัพธ์เหล่านี้กับต้นไม้ที่ออกดอกทั้งหมดใน Gauteng หรือแม้แต่กับสายพันธุ์ที่รุกรานทั้งหมดในภูมิภาคเมือง อย่างไรก็ตาม ผลการศึกษานี้เป็นคำเตือนสำหรับป่าในเมือง และการเรียกร้องอย่างเร่งด่วนสำหรับการวิจัยในอนาคต การรวบรวมข้อมูลจากแหล่งต่างๆ รวมถึงสื่อดั้งเดิมและสื่อสังคมออนไลน์สามารถช่วยให้เข้าใจและสร้างแบบจำลองการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ได้ดีขึ้น
