Badanie pokazuje, jak sztuczne światło wpływa na sezonowe rytmy roślin w amerykańskich miastach

Nowe badanie prowadzone przez naukowców z Iowa State University pokazuje, jak sztuczne światło wpłynęło na naturalne procesy sezonowe roślin w obszarach miejskich Stanów Zjednoczonych.

Badanie, opublikowane w PNAS Nexus, pokazuje, w jaki sposób urbanizacja wpływa na świat przyrody, powodując zauważalne zmiany dla ludzi, powiedział Yuyu Zhou, profesor nadzwyczajny nauk geologicznych i atmosferycznych w stanie Iowa i autor badania. Na przykład poziom sztucznego światła w godzinach nocnych w środowisku miejskim zmienia naturalny rytm dobowy roślin, wydłużając sezon pylenia wielu roślin w tych regionach. Oznacza to, że mieszkańcy miast, którzy cierpią na alergie, mogą przez dłuższy czas zmagać się z kichaniem i swędzeniem oczu, powiedział Zhou.

Na podstawie tego badania odkryliśmy, że nocne oświetlenie miejskie ma znaczący wpływ na fenologię roślin miejskich. Odkryliśmy, że sztuczne światło znacznie zaawansowała fenologię wiosenną i opóźnioną fenologię jesienną w Stanach Zjednoczonych.powiedział Zhou.

Zhou przeanalizował, w jaki sposób środowiska miejskie wpływają na rośliny na wiele sposobów w artykule korespondencyjnym opublikowanym w kwietniu w Nature Climate Change. Jego poprzednie badania dotyczyły tego, jak ciepło uwięzione w miastach, znane jako efekt wyspy ciepła, zmienia sezonowe cykle roślin. Naukowcy przeanalizowali również, w jaki sposób zmiany stężenia dwutlenku węgla oraz dostępność wody i składników odżywczych zmieniają procesy roślinne w środowisku miejskim.

W ramach najnowszego badania Zhou i jego koledzy ocenili dane satelitarne NASA dotyczące sztucznego światła nocą (ALAN) w miastach USA w latach 2012-2016. Następnie porównali te dane z sezonowymi zmianami roślin obserwowanymi w około 3000 miejsc w miastach. Doszli do wniosku, że ALAN przyspieszył termin pękania pąków liści wiosną o prawie dziewięć dni i opóźnił wybarwienie liści o około sześć dni jesienią. Ogólnym efektem jest dłuższa aktywność wielu roślin, powiedział Zhou.

Ta wiadomość może mieć ważne implikacje dla alergików, a także ma zastosowanie w rolnictwie miejskim, praktyce uprawnej, w której rośliny i inne rośliny są uprawiane i rozprowadzane w środowisku miejskim.

Zhou powiedział, że badanie interakcji urbanizacji i fenologii roślin daje również wgląd w skutki zmian klimatycznych. Badanie wykazało, że połączenie wzrostu ALAN ze wzrostem temperatury intensyfikuje wczesne rozpoczęcie wiosny w wielu roślinach miejskich. Powiedział, że sposoby, w jakie ALAN i temperatura oddziałują, wpływając na cykle roślin jesienią, są bardziej złożone.

Jednak badanie jasno pokazuje, że poznanie interakcji między ALAN a temperaturą lepiej przygotuje naukowców do przewidywania zmian w procesach roślinnych i reagowania na nie w nadchodzących latach.

Środowiska miejskie mogą służyć jako naturalne laboratoria do badania reakcji roślin na zmieniający się klimat. Badania miejskie mogą być użyte jako soczewka, która da nam wskazówki na temat tego, jak cykle węgla i wody w systemie Ziemi będą ewoluować w zmieniającym się klimacie.powiedział Zhou.