עבור צמחים עציים כמו רודודנדרון זה, עיתוי העלייה באביב הוא איזון בין מקסימום עונות הגידול שלהם לבין הימנעות מכפור מאוחר. ריצ'רד פרימאק, CC BY-ND

דפוסי מזג האוויר ברחבי ארה"ב הרגישו כמו נסיעה ברכבת הרים בחודשים האחרונים. דצמבר וינואר היו חם משמעותית מהממוצע במקומות רבים, ואחריהם פברואר גל קור עז וכן חימום דרמטי.

אם ראית אי פעם שיחי לילך מעוכים על ידי סחפי שלג, ואז נבגים ביום חם רק כמה שבועות לאחר מכן, אתה עשוי לתהות כיצד צמחים סובלים קיצוניות כזו. אני לומד כיצד משפיעים שינויי האקלים על עיתוי האירועים העונתיים במחזורי החיים של צמחים, ציפורים וחרקים במסצ'וסטס, אז אני יודע שמינים התפתחו כאן כדי להתמודד עם מזג האוויר המפורסם של ניו אינגלנד. אך אקלים מתחמם משבש את דפוסי מזג האוויר ובודק את יכולות ההסתגלות של מינים רבים.

סובלנות לקור

בימי חורף אכזריים בהם הטמפרטורות נמוכות מתחת לקפוא. בעלי חיים רדומים מתחת לאדמה או מתגודדים בנקודות מוגנות. אבל עצים ושיחים צריכים לשבת שם ולקחת את זה. הרקמות בתאי הגזע, הענפים והשורשים שלהם חיים. איך הם שורדים את הקור המקפיא?

בסתיו מתחילים צמחים עציים באזורים רבים בצפון אמריקה מתכונן לחורף. כאשר העלים שלהם משנים את צבעם ונופלים, זרדים, ענפים וגזעיהם מתחילים לאבד מים. כתוצאה מכך, התאים שלהם מכילים ריכוזים גבוהים יותר של סוכרים, מלחים ותרכובות אורגניות.

זה מוריד את נקודת הקפאה של התאים והרקמות ומאפשר להם לשרוד טמפרטורות הרבה מתחת לנקודת הקפאה הרגילה של מים. הטריק יש את גבולותיו, כך שאירועים קרים קיצוניים עדיין יכולים להרוג צמחים מסוימים.

שורשי העץ והשיח נותרים ברובם ללא שינוי ואינם פעילים במהלך החורף, תוך הסתמכות על בידוד מפני שלג ואדמה להגנה. לרוב, טמפרטורת האדמה סביב השורשים נשארת על הקפאה או מעלה. אדמה, עלים שנפלו ושכבות שלג מתמשכות מבודדים את הקרקע מעל השורשים ומונעים ממנה לאבד חום.

הסכנה המפתיעה בכפור האביב

לאחר שצמחים עומדים באופן סטואי בחורפים קרים, תחילת האביב מביא סכנות חדשות. צמחים צריכים לדפדף מוקדם ככל שיוכלו באביב כדי לנצל את עונת הגידול במלואה. אך מדובר בשאיבת מים לעליהם המתפתחים, מה שמפחית את ריכוז הסוכרים, המלחים והתרכובות האורגניות ברקמותיהם ומסיר את הגנתם בחורף מפני קור.

לכל מין יש זמן העלאה אופייני. מיני עלים מוקדמים כמו אוכמניות וערבה הם המהמרים של ממלכת הצמחים. מינים מאוחרים יותר, כמו אלון ואורן, הם הסוגים הזהירים והשמרניים. עבור כל מין, העלאה מוקדמת מדי מהווה סיכון מכיוון שכפור מאוחר עלול לפגוע או להרוג עלים צעירים.

פרחים חשופים גם לכפור מעיינות בלתי צפויים מכיוון שהם מכילים הרבה מים. אם פרחי עצי פרי, כגון תפוחים, נהרגים מכפור, העצים לא יניבו פרי בהמשך הקיץ. כפור מאוחר יכול גם לגרום לעונות פריחה קצרות ומאכזבות עבור צמחי נוי מוקדמים כמו פורסתיאס ומגנוליות.

צמח קריאות השכמה

כדי לשמור מפני כפור ועדיין לנצל את עונת הגידול המלאה, עצים ושיחים פיתחו שלוש דרכים לדעת מתי הגיע הזמן להתחיל לגדול באביב.

ראשית, לצמחים יש דרישות לקירור בחורף: הם מחזיקים בתרדמת חורף עד שנחשפו למספר מסוים של ימי חורף קרים. תכונה זו מסייעת להם להימנע מעלים או פריחה בתקופות חמות באופן חריג בחורף.

שנית, לצמחים יש גם דרישות התחממות באביב המקדמות צמיחה לאחר שהם חווים מספר מסוים של ימים חמים בכל אביב. תכונה זו מסייעת להם להתחיל לצמוח ברגע שהוא מספיק חם.

שלישית, לחלק מהצמחים יש גם צילום זמן תגובה, מה שאומר שהם מגיבים למשך הזמן שהם נחשפים לאור בתקופה של 24 שעות. זה מכין אותם לעלות החוצה ככל שהימים מתארכים ומתחממים באביב. לעצי האשור יש חובת התחממות וגם תגובה של פוטו-תקופה, אך דרישת הטמפרטורה חזקה בהרבה, ולכן הם יוצאים לדרך לאחר כמה ימים חמים בסוף האביב.

מעניין כי עצים צפון אמריקאים כגון אדר אדום וליבנה שחור הם זהירים ושמרניים יותר מעצים אירופאים ומזרח אסייתיים. מזג האוויר במזרח צפון אמריקה משתנה יותר, והאיום בכפור מאוחר באביב גבוה כאן יותר מאשר באזורים אלה. כתוצאה מכך, עצים צפון אמריקאים התפתחו להתפשט כעבור כמה שבועות מעצים דומים מאירופה ומזרח אסיה.

שינויי אקלים מקשקשים את האותות

צמחים מותאמים מאוד לאותות הטמפרטורה, ולכן התחממות המונעת על ידי שינויי אקלים מקשה על מינים רבים לעמוד בקור החורף ובכפור האביב. ככל שטמפרטורות האביב מתחממות יותר מבעבר, עצים כמו תפוחים ואגסים עשויים להגיב באמצעות עלייה ופריחה מספר שבועות מוקדם מהרגיל. זה יכול להגביר את הפגיעות שלהם לכפור מאוחר.

העלים על עץ הדובדבן הזה נגרם נזק מכפור מאוחר. ריצ'רד פרימאק, CC BY-ND

כפור מאוחר כזה הם הופך נפוץ יותר כי שינויי האקלים מערערים את יציבות זרם הסילון, מה שמוביל אותו לטבול הרבה יותר דרומה, מה שמביא פרצי מזג אוויר קר במיוחד.

בשנת 2007, תקופה חמה במיוחד במרץ גרם לעצים להתפשט ברחבי מזרח ומרכז ארצות הברית. כפור קשה באפריל אז הרג את העלים והפרחים הצעירים של אלונים, היקורי ומיני עצים אחרים. העצים הצליחו לייצר יבול שני של עלים, אך לא הצליחו להחליף לחלוטין את העלים שאיבדו, מה שככל הנראה הכשיל את צמיחתם באותה שנה.

גם מזיקים לחרקים מהווים איום הולך וגובר על הצמחים. מזג אוויר חורפי קשה בודק חרקים רבים המצויים באקלים הצפוני, כגון עפעפיים צמריים של הרוש ו בוררי אפר אמרלד. ככל שהחורפים מתונים יותר, יש יותר סיכוי לחרקים אלה לשרוד, לנוע צפונה יותר, לגרום להתפרצויות גדולות ולפגוע בעצים.

חורפים חמים מובילים גם ליותר ימים בהם האדמה חשופה. פצפונות קרים המתרחשים כשאין שכבת בידוד של שלג יכולה להקפיא את האדמה ולהרוג שורשים. ענפי עצים ושיחים מתים אז מכיוון שהשורשים הפגועים אינם יכולים לספק מספיק מים וחומרים מזינים. במקרים קיצוניים הצמחים עלולים למות.

מפת אזורי קשיחות הצמחים של משרד החקלאות האמריקנית מראה כי אזורים אלה - אזורים שבהם הסיכוי הגבוה ביותר שמיני צמחים שונים ישגשגו - עוברים צפונה כאשר שינויי האקלים מחממים את ארה"ב.

{vembed Y = 4pSYC8g5oVM}

בעשורים הקרובים, מינים רבים של עצים אוהבי קור כמו אשוחית ואשוח יהיו פחות נפוצים כאשר הם אינם מסוגלים להתמודד עם אתגרים חדשים הקשורים לאקלים חם יותר. בצפון-מזרח ארה"ב יוחלפו בהדרגה מינים מקומיים כמו מייפל סוכר ואשור במינים מקומיים מדרום רחוק יותר, כמו אלונים והיקורי. ומינים שליליים, כגון מייפל נורבגיה, מנצלים את השיבושים הללו כדי להתפזר ליערות מצדי דרכים ושכונות.

תזוזות דומות מתרחשות במקומות רבים כאשר שינויי האקלים משנים את האותות שצמחים מסתמכים עליהם כדי לסמן את העונות המשתנות.

על המחבר

ריצ'רד פרימק, פרופסור לביולוגיה, אוניברסיטת בוסטון

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

ing