Ночное освещение на три недели продлило сезон вегетации

С 2014 по 2020 годы в городах северного полушария вегетационный период растений стал дольше в среднем на 24 дня — он начинается на 12,6 дня раньше и заканчивается на 11,2 дня позже. За раннее начало вегетации в большей части городов ответственны высокие температуры, а за ее позднее окончание — интенсивное искусственное освещение в ночное время. Такие выводы содержит статья, опубликованная в журнале Nature Cities.

Вегетационный период — это промежуток времени, в течение которого растения фотосинтезируют, то есть растут, развиваются и покрыты живыми листьями. В умеренном климате северного полушария он наступает весной и заканчивается осенью — растения реагируют на температуру воздуха и продолжительность светового дня. В городах сроки вегетационного периода могут смещаться, потому что даже с учетом глобального изменения климата в XXI веке они нагревались на 29 процентов быстрее сельской местности, а ночное освещение в последние десятилетия становится на 10 процентов сильнее каждый год.

Ученые под руководством Вана Лихуна (Lvlv Wang) из Уханьского университета исследовали как потепление и ночное искусственное освещение сказываются на вегетационном периоде городских растений. Они использовали спутниковые данные VIIRS DNB (Day/Night Band) о ночном освещении в 428 городах северного полушария площадью более 100 квадратных километров с 2014 по 2020 годы и сосредоточились на важном для растений диапазоне электромагнитного излучения от 500 до 900 нанометров, который включает видимый свет и часть инфракрасного. Начало и конец вегетационного сезона авторы отслеживали по увеличению «зелености» на спутниковых снимках VIIRS GLSP (Global Land Surface Phenology). Также учитывались средние, максимальные и минимальные температуры воздуха в городах во время и в течение 40 дней до начала вегетации.

Оказалось, что за семь лет вегетационный период в городах стал начинаться в среднем на 12,6 дня раньше и сместился с начала апреля на вторую половину марта — с девяносто пятого (94,4 ± 0,4) к восемьдесят второму (81,8 ± 0,3) дню года. Конец вегетационного периода при этом сдвинулся на 11,2 дня вперед — с двести двадцать восьмого (227,6 ± 0,3) на двести сороковой (238,8 ± 0,3) день года. В среднем вегетационный период в городах стал длиннее практически на 24 дня, а по сравнению с сельской местностью — на 13,5 дня, причем увеличение продолжительности вегетационного сезона по сравнению с загородными территориями наблюдалось для 88,3 процента городов.

Весной ночное искусственное освещение в городах было на 25,5 ± 0,3 нановатта на квадратный сантиметр на стерадиан (то есть на тот угол падения, который может зафиксировать спутник на фото) выше, чем в сельской местности, а осенью — на 20,1 ± 0,2 нановатта на квадратный сантиметр на стерадиан выше. Температура в городах весной была на 0,3 ± 0,004, а осенью на 0,5 ± 0,005 градуса Цельсия выше в городах, чем в окружающей их сельской местности. Для быстрого начала вегетационного сезона в большей части городов важнее оказалось влияние высоких температур, а для его долгого окончания — влияние ночного освещения.

Среди последствий совместного воздействия искусственного ночного освещения и городского острова тепла на местные экосистемы и население авторы перечислили ранее появление аллергенной пыльцы, нарушение взаимодействий между растениями и их опылителями и возросшую уязвимость городских растений к весенним заморозкам. Есть и положительный для окружающей среды эффект: более долгие вегетационные сезоны могут ослаблять действие городского острова тепла и способствовать более интенсивному поглощению углерода растительным покровом.

Теплый городской климат может влиять не только на сезон вегетации растений, но и на их цвет. Например, растения кислицы рожковой из-за городского острова тепла по всему миру стали красными — такие особи лучше фотосинтезируют и выживают в условиях теплового стресса благодаря высокому содержанию антоцианов.

Экология и климат Ботаника

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.