Upang matukoy ang mga panahon ng taon, ibinabatay natin ang ating sarili sa panahon, na mga climatic cycle na humigit-kumulang tatlong buwan bawat isa, na nailalarawan sa pamamagitan ng matatag na kondisyon ng meteorolohiko sa isang partikular na rehiyon. Ang mga panahon ay: tagsibol, tag-araw, taglagas at taglamig. Ang pagkakasunud-sunod nito ay nagmula sa pagkahilig ng axis ng Earth na may kaugnayan sa eroplano ng orbit nito, na nagiging sanhi ng iba't ibang mga rehiyon upang makatanggap ng iba't ibang dami ng sikat ng araw sa taon.
Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay hindi lamang nakakaapekto sa temperatura at haba ng araw, kundi pati na rin ang intensity at pagkahilig ng sikat ng araw na tumatama sa ibabaw. Ang mga pagkakaiba-iba na ito ay may direktang epekto sa mga flora, lalo na sa mga lugar na mas malayo sa ekwador, kung saan ang mga panahon ay mas minarkahan. Ang mga temperate at boreal zone, gaya ng Europe at North America, ay nagpapakita ng napakalinaw na mga pagbabago sa panahon, na makikita sa mga vegetation cycle.
Hininga ng Daigdig
Hindi lamang ang mga panahon ay nakakaimpluwensya sa klima, ngunit sila rin ay direktang nakakaapekto sa mga siklo ng mga halaman. Ang kababalaghang ito ay kilala bilang ang paghinga ng lupa. Habang nagbabago ang mga panahon, tumutugon ang mga halaman sa magkakaibang paraan. Ang mga nangungulag na halaman, tulad ng mga puno ng oak o kastanyas, nawawala ang kanilang mga dahon sa taglagas upang maiwasan ang pagkawala ng tubig sa taglamig at muling umusbong sa tagsibol, naghahanda para sa pamumulaklak at pagpaparami.
Kasama sa mga cycle ng halaman ang mga pangunahing proseso, gaya ng pagsibol ng binhi, paglago, pamumulaklak at pagkalagas ng dahon. Ang regularidad ng mga siklong ito ay malapit na konektado sa pana-panahong klima. Gayunpaman, ang mga phenomena tulad ng pagbabago ng klima at deforestation ay malubhang nakaapekto sa mga natural na ritmo na ito, na nagbabago sa mga oras ng paglago at nakakaapekto sa biodiversity.
Ang paikot na prosesong ito ay nagpapahintulot sa mga siyentipiko na obserbahan ang isang uri ng "paghinga" ng planeta, na nakikita sa pamamagitan ng mga imahe ng satellite. Sa mga animation na ito, makikita mo kung paano lumalaki ang mga halaman, sumisipsip ng carbon dioxide (CO2) sa tagsibol at tag-araw, at kung paano ito naglalabas ng carbon kapag pumapasok sa dormancy sa panahon ng taglagas at taglamig.
Ang "paghinga sa lupa" ay hindi lamang kahanga-hanga sa paningin, ngunit mahalaga sa ikot ng buhay ng lahat ng mga species sa planeta. Umaasa kami sa cycle na ito para makakuha pagkain, oxygen at iba pang mahahalagang mapagkukunan.
Mga pana-panahong pagbabago sa data ng vegetation at satellite
Walang taong Bremer ay nakabuo ng mga kapansin-pansing visualization ng "paghinga" ng Earth, batay sa data mula sa NOAA STAR (Satellite Research and Applications Center). Ginagamit nila ang sensor VIIRS (Visible Infrared Imager Radiometer Suite), na matatagpuan sa board ng satellite SNPP (Suomi National Polar-Orbiting Partnership). Sinusukat ng device na ito ang pagkakaiba-iba sa pandaigdigang vegetation linggu-linggo, na nagbibigay ng detalyadong impormasyon kung paano nagbabago ang halaman sa buong taon.
Sa pamamagitan ng mga larawang ito, posibleng makita kung paano mas malinaw ang mga pagbabago sa mga rehiyon ng hilagang hemisphere, kung saan naitala ang malalaking pana-panahong pagkakaiba-iba. Ang mga lugar tulad ng New Zealand, Brazil at southern Africa ay nagpapakita ng reverse cycle dahil sa kanilang lokasyon sa southern hemisphere, kung saan ang mga season ay nangyayari sa kabaligtaran.
Pagkaberde: isang pangunahing variable sa pag-aaral ng mga seasonal cycle
Ang isang pangunahing tagapagpahiwatig upang masukat ang mga pana-panahong pagbabago ay ang Pagkaberde, o el Normalized Difference Vegetation Index (IVDN). Ang index na ito ay sumusukat sa dami ng vegetation na naroroon sa isang rehiyon at ginagamit upang makita ang simula ng lumalagong panahon, pati na rin ang senescence o ang pagtatapos ng ikot ng buhay ng mga halaman sa pagtatapos ng taglagas.
Ang IVDN ay isa ring mahalagang tool para sa pag-aaral sa pagbabago ng klima, dahil ang mga pagbawas o pagtaas sa kaberdean ay maaaring magpahiwatig ng matinding pagbabago sa mga pattern ng paglago ng halaman dahil sa pagtaas ng temperatura sa mundo. Sa mga lugar na walang halaman, tulad ng mga disyerto o bundok, ang index ay maaari ding magbigay ng may-katuturang impormasyon tungkol sa mga kondisyon ng lupain.
Ang mga pang-agham na hamon sa likod ng pagbibigay-buhay sa paghinga ng Earth
Ang pagbuo ng animation na sumasalamin sa paghinga ng Earth, batay sa mga cycle ng vegetation, ay kumakatawan sa isang malaking hamon. Ang sumasaklaw ang animation ng 50.000 cycle, na tumutugma sa 52 linggo ng isang taon. Sa pamamagitan ng mga advanced na algorithm, isang tumpak na representasyon kung paano sumisipsip at naglalabas ng CO2 ang mga halaman sa bawat lingguhang cycle.
Kasama sa teknikal na kumplikado ng prosesong ito ang pagsubok sa iba't ibang paraan ng animation hanggang sa makamit ang pinakamahusay na posibleng representasyon. Ipinapakita ng sequence kung paano "huminga" ang mga kagubatan at iba pang mga vegetated na lugar, na sumisipsip ng malaking halaga ng carbon dioxide sa tagsibol at tag-araw upang palabasin ito sa mga buwan ng taglamig.
Tulad ng binanggit ng mga tagalikha ng animation, posibleng mag-obserba ng mas detalyado at mas mabagal na mga bersyon upang pahalagahan kung paano nabuo ang mga proseso nang may mas tumpak na temporal na resolusyon.
Ang Earth at ang carbon "paghinga" nito
Ang konsepto ng paghinga ng carbon of the Earth ay mahalaga sa pag-unawa kung paano naiimpluwensyahan ng mga vegetation cycle ang global carbon cycle. Sa panahon ng pag-ikot, ang mga halaman ay sumisipsip ng carbon sa pamamagitan ng photosynthesis at inilalabas ito sa panahon ng agnas o kapag sila ay nasusunog. Ang sistemang ito ng patuloy na pagpapalitan ng carbon sa pagitan ng atmospera, mga lupa at karagatan ay mahalaga para sa pandaigdigang balanse ng klima.
El karagatan Ito rin ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa prosesong ito, dahil ito ay sumisipsip ng napakalaking halaga ng carbon, higit pa kaysa sa nakaimbak sa kapaligiran at biosphere ng Earth. Sa katunayan, ang karagatan ay nakakakuha ng mas maraming carbon kaysa sa mga ekosistema sa lupa. Gayunpaman, ang mga halaman ay patuloy na isa sa pinakamahalagang elemento, lalo na sa mga tropikal at mapagtimpi na latitude, kung saan sila ay sumisipsip ng mas maraming CO2 sa panahon ng tagsibol at tag-araw, habang inilalabas ito sa taglamig.
Ang palitan na ito ay napakasensitibo sa mga pagbabago sa klima, na ginagawang pangunahing bahagi ang mga pag-aaral sa paghinga ng carbon sa pandaigdigang pagsisikap na mapagaan ang pagbabago ng klima.
Ang Epekto ng Pagbabago ng Klima sa Mga Pana-panahong Siklo
El pagbabago ng klima ay nagsimulang guluhin ang mga paikot na pattern na ito. Ang mas mataas na pandaigdigang temperatura ay nagdudulot ng pag-unlad ng mga vegetation cycle, na nagpapabago sa timing ng germination at senescence. Ang mga panahon ng paglaki ay humaba din sa ilang mga rehiyon, na, bagama't sa una ay tila kapaki-pakinabang para sa agrikultura, ay maaaring magkaroon ng mga mapaminsalang epekto sa mahabang panahon, na sumisira sa natural na balanse ng mga ecosystem.
Ang mga tropikal na ecosystem, halimbawa, ay sumasailalim sa mga makabuluhang pagbabago. Ang mga rainforest ng Amazon, na kumikilos bilang malalaking carbon sink, ay nawawalan ng kakayahang kumuha ng CO2 dahil sa tumaas na deforestation at lalong madalas na tagtuyot. Kung patuloy na mawawala ang kapasidad na ito, ang ikot ng carbon ay maaapektuhan nang husto, na nagpapataas ng dami ng CO2 sa atmospera at magpapabilis ng global warming.
Ang kahalagahan ng pagsisiyasat sa mga seasonal cycle ng vegetation ay hindi lamang sa pag-unawa kung paano tumutugon ang kalikasan sa pagbabago ng klima, ngunit sa kung paano natin mapapagaan ang mga epekto nito sa pamamagitan ng pag-iingat ng mga pangunahing ecosystem gaya ng tropikal na rainforest, boreal region at, sa huli, Crucially, ang mga karagatan.
Ang bawat isa sa mga prosesong ito, mula sa photosynthesis hanggang sa paghinga ng Earth, ay nagpapakita ng kumplikadong pagkakaugnay na nagpapanatili sa ating klima at buhay sa planeta sa balanse. Habang kinakaharap natin ang mga hamon ng pagbabago ng klima, ang pag-unawa at pagprotekta sa mga siklong ito ay nagiging mas mahalaga kaysa dati.