Fenología

¿Qué es la fenología?

La fenología es el estudio de la sincronización de los eventos del ciclo de vida en plantas y animales: floración, formación de hojas, hibernación, reproducción y migración. Los científicos que estudian la fenología están interesados en la sincronización de tales eventos en relación con los cambios en la estación y el clima.

¿Cómo sabe un oso cuándo es el momento de hibernar? ¿Por qué las lluvias de abril traen flores de mayo? Las plantas y los animales no tienen calendarios ni relojes, pero muchos de ellos se inspiran en los cambios de estación. Los cambios en el clima con las estaciones, como la temperatura y la precipitación, hacen que muchos organismos entren en nuevas fases de sus vidas. Por ejemplo, los brotes se forman en las plantas a medida que las temperaturas se calientan en la primavera. A medida que las temperaturas se enfrían en el otoño, los árboles y arbustos de hoja caduca pierden sus hojas y se vuelven inactivos. El estudio de la sincronización de estos cambios se llama fenología.

La fenología es literalmente "la ciencia de la apariencia". La palabra proviene de las palabras griegas "phaino" (mostrar o aparecer) y "logos" (estudiar). Los encargados de la fenología están interesados ​​en la sincronización de eventos específicos del ciclo de vida en relación con los cambios de las estaciones y el clima. Los cambios estacionales y climáticos son componentes abióticos (o no vivos) del medio ambiente que impactan los componentes vivos o bióticos. Estos cambios pueden incluir variaciones en la duración del día, la temperatura y la lluvia o nevadas. En resumen, los estudiosos de la fenología  intentan aprender más sobre los factores abióticos a los que responden las plantas y los animales.

Los ejemplos de eventos fenológicos primaverales que interesan a los científicos incluyen la floración, el despliegue de hojas, la aparición de insectos y la migración de aves, peces y mamíferos. Piense en los cambios donde vive y que le avisan que la primavera está casi aquí. En muchas partes del país, la gente espera escuchar las canciones de los primeros petirrojos de la temporada. Las  California poppies son un indicador de la primavera para muchos a lo largo de las costas del Pacífico. En el Medio Oeste, el enverdecimiento de los campos y pastos es una señal de que el invierno casi ha terminado.

Debido a que las temperaturas primaverales son más lentas para calentarse en latitudes y elevaciones más altas que en latitudes y elevaciones más bajas, el momento de los cambios en el ciclo de vida de los seres vivos difiere de un lugar a otro. Por ejemplo, un cerezo puede florecer en Atlanta dos meses antes de que florezca un árbol similar en Chicago porque las temperaturas se calientan más temprano en el año en Atlanta que en Chicago.

La llegada de la primavera llama mucho la atención en términos de eventos fenológicos, con flores surgiendo de su letargo invernal. Sin embargo, ocurren eventos fenológicos igualmente importantes a lo largo del año. En el caso de Budburst, no deje que nuestro nombre lo engañe: queremos saber cuándo note por primera vez los signos de todos los cambios estacionales en las plantas, como cuando las hojas cambian de color en el otoño y cuando las flores silvestres de verano se marchitan y terminan su vida. Puede informarnos sobre estos cambios haciendo observaciones y compartiendo estas  observaciones con nosotros a través de nuestro sitio web. Al unirse a Budburst, será parte de una comunidad de miles de personas en todo el país que están fomentando la comprensión de la fenología de las plantas.

Las diferencias regionales en el clima hacen que el clima cálido llegue más tarde en la primavera a latitudes y elevaciones más altas que en latitudes más bajas. Pero hoy el cambio global del clima está afectando el momento en que suben las temperaturas en la primavera y el momento cuando las temperaturas bajan en el otoño en todo el mundo.

En cualquier lugar, a medida que aumenta la temperatura de la Tierra, se vuelve más cálida a principios de la primavera y se mantiene más cálida más tarde en el otoño. Lo contrario también es cierto: si la temperatura de la Tierra se enfriara, el clima cálido aparecería más tarde en la primavera y el clima frío llegaría antes en el otoño. Hoy, el clima global se está calentando. Según el Instituto Goddard de Estudios Espaciales (GISS) de la NASA Goddard Institute for Space Studies (este enlace conduce a una página en inglés), la temperatura global promedio en la Tierra ha aumentado en aproximadamente 0,8 ° Celsius (1,4 ° Fahrenheit) desde 1880. Este número modesto promedia todas las variaciones estacionales (inviernos fríos y veranos calurosos) así como en todas las diferencias de latitudes (los polos fríos y los trópicos cálidos) que pueden hacer que sea difícil imaginar los impactos en un lugar determinado.

Sabemos que la cantidad de calentamiento no es la misma en todo el mundo. El Ártico, por ejemplo, se está calentando más rápidamente que otras áreas del planeta. Comprender los impactos que este fenómeno mundial tiene en lugares específicos es un área de investigación activa. Budburst es uno de los muchos estudios que investigan los impactos del cambio global en lugares específicos. A medida que el clima se calienta en el siglo XXI, lugares de todo el mundo seguirán viéndose afectados por condiciones cambiantes. Los modelos actuales del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático Intergovernmental Panel on Climate Change (este enlace conduce a una página en inglés) estiman que las temperaturas superficiales promedio podrían aumentar entre 2 ° C y 6 ° C para fines del siglo XXI.

Cuando informa a Budburst sobre cómo y cuándo las plantas de su jardín, parque, pueblo o ciudad están cambiando con las estaciones, está contribuyendo con datos científicos que pueden ayudarnos a comprender cómo responden las plantas a las estaciones de este año y a los cambios de clima a largo plazo. Los científicos están utilizando datos sobre el momento de los cambios estacionales en las especies en modelos informáticos para predecir cómo en el futuro, el clima y los ecosistemas cambiarán en las próximas décadas e incluso siglos.

Los cambios en el tiempo de las fases del ciclo de vida de las plantas, conocidos como fenofases, se ven afectados directamente por la temperatura, las precipitaciones y la duración del día. Si bien estos factores cambian a lo largo del año en lugares donde hay distintas estaciones, los dos primeros, temperatura y lluvia, también están cambiando en muchas regiones debido al cambio climático. Por ejemplo, si el cambio climático provoca temperaturas más cálidas, el clima cálido puede ocurrir antes en la primavera y puede permanecer cálido más tarde en el otoño que en años anteriores. Todavía hará frío en el invierno y calor en el verano, pero la temporada de crecimiento de las plantas será más larga y eso puede tener un gran impacto en los seres vivos.

Cuando informa a Budburst sobre cómo y cuándo las plantas de su jardín, parque, pueblo o ciudad están cambiando con las estaciones, está contribuyendo con datos científicos que pueden ayudarnos a comprender cómo responden las plantas a las estaciones de este año y a los cambios a largo plazo. en el clima.

Desde un punto de vista cultural, cronometramos festivales y eventos en torno a acontecimientos fenológicos específicos. Por ejemplo, el Festival Nacional de los Cerezos en Flor ocurre durante las dos primeras semanas de abril en Washington, D.C., haya o no flores de cerezo. El festival tradicionalmente termina con un desfile entre árboles en flor, pero en las últimas décadas los cerezos han florecido antes y ahora el desfile ocurre después del pico de floración. Las flores florecen en respuesta al calentamiento de las temperaturas, por lo que si el cambio climático hace que sea más cálido a principios de año, las flores también florecerán antes.

Los cambios en los eventos fenológicos pueden tener un impacto significativo en la forma en que los seres humanos vivimos nuestras vidas e interactuamos a diario con nuestro entorno.

Tener un desfile de flores de cerezo mientras las flores se están desvaneciendo es un mal momento, pero quizás no sea tan terrible como puede ser en algunos casos, que un mal momento afecte a ecosistemas enteros. Por ejemplo, en la mayoría de los ecosistemas, hay polinizadores (a menudo insectos) y plantas que se necesitan mutuamente. Los insectos hambrientos que buscan el néctar de las flores transportan inadvertidamente el polen de una flor a otra. Los granos de polen se enganchan, a menudo pegándose a las patas de un insecto. Al distribuir el polen, los polinizadores fertilizan las flores, lo que permite que la planta produzca semillas y frutos.

Pero se necesita tiempo para que los insectos se desarrollen de huevo a larva y a adulto, y el momento de su crecimiento no puede acelerarse solo porque las flores florecen antes. A medida que el clima se calienta, las plantas pueden perder la sincronización con los insectos que las polinizan. Si un insecto todavía es una larva cuando las flores florecen, por ejemplo, no podrá volar de flor en flor para transportar el polen. Sin polinización, las flores no serán fertilizadas y no producirán frutos.

Los mamíferos del ecosistema también pueden verse afectados. Piense en los ratones: algunos ratones comen insectos y semillas. Si las plantas florecen demasiado pronto para que los insectos las polinicen, las semillas no crecerán. Y si los insectos llegan demasiado tarde para recolectar comida de las flores, tampoco sobrevivirán. Sin semillas o insectos para comer, es posible que los ratones no sobrevivan. Y los animales que comen ratones, como serpientes y halcones, también pasarán hambre.

La forma en que las plantas reaccionan al cambio estacional tiene un gran impacto en el medio ambiente natural.

Debido a que las plantas están en la base de la cadena alimentaria, cualquier cosa que las afecte puede afectar otras partes del ecosistema. La fenología es importante porque va a afectar a que las plantas y los animales prosperen o sobrevivan en sus entornos. Es importante porque nuestro suministro de alimentos depende del momento de los eventos fenológicos. Y, para los científicos, los cambios en el momento de los eventos fenológicos se pueden utilizar como un indicador de los cambios climáticos.

Los cambios en los eventos fenológicos también pueden tener un impacto significativo en la forma en que a diario vivimos nuestras vidas e interactuamos con nuestro entorno.

A partir de registros históricos y observaciones, sabemos que los eventos fenológicos pueden variar de un año a otro. Los ecosistemas pueden recuperarse de la variación entre años, pero cuando estos cambios ocurren de manera constante durante muchos años, el momento de eventos como la floración, la formación de hojas, la aparición de insectos y las alergias puede afectar la forma en que las plantas, los animales y los humanos pueden desarrollarse en su entorno.

Muchas culturas tienen dichos y refranes tradicionales que intentan pronosticar el tiempo y el clima del futuro mediante observaciones fenológicas: “Si el oak sale antes que el ash, te espera un chapoteo.. Si el ash sale  antes que el oak  te espera una empapada ". Pero las indicaciones pueden ser bastante poco fiables, como muestra una versión alternativa de la rima: “Si el oak sale antes que el ash, será un verano de lluvia y chapoteos; si el ash sale antes que el oak, será un verano de fuego y humo  (incendios forestales)". Si bien es posible que las observaciones fenológicas no le permitan predecir el clima de una temporada a la siguiente, pueden usarse para identificar tendencias climáticas durante décadas y siglos.

Se cree que los chinos mantuvieron los primeros registros escritos de observaciones fenológicas que datan de alrededor del 974 a. C. Y durante los últimos 1.200 años, los japoneses han registrado observaciones del momento en que se producen los picos de las flores de cerezo.

Al participar en Budburst, está contribuyendo a esta larga historia de fenólogos. También se une a una legión de científicos comunitarios en todo el mundo y a través de los siglos que están ayudando a comprender los cambios en las plantas a lo largo del tiempo.

Marsham podría considerarse uno de los primeros científicos comunitarios de los tiempos modernos. Era un terrateniente rico que llevaba registros sistemáticos de "indicios de primavera" en su finca en Inglaterra. Sus observaciones fueron en forma de fechas de la primera ocurrencia de eventos como floración, brote y aparición o vuelo de un insecto. Durante generaciones, la familia Marsham mantuvo registros de eventos fenológicos durante períodos de tiempo excepcionalmente largos, que finalmente terminaron con la muerte de Mary Marsham en 1958. Los registros de la familia Marsham mostraron tendencias que se observaron y se relacionaron con registros climáticos a largo plazo.

Las observaciones fenológicas han proporcionado indicaciones del progreso del calendario natural —cuando comienzan y cambian las estaciones— desde la época preagrícola. Se cree que los chinos conservaron los primeros registros escritos que se remontan aproximadamente al 974 A. C. Y durante los últimos 1.200 años, se han registrado observaciones del momento en que se producen los picos de las flores de cerezo en Japón. Lea más sobre esta historia y cómo puede ser parte de ella a través de Budburst.

Aldo Leopold es otra figura destacada en la fenología de las plantas tempranas y se le considera uno de los fundadores del campo del manejo de la vida silvestre. En 1949, escribió su libro más vendido, “A Sand County Almanac”, una serie de ensayos sobre la vida silvestre, la conservación, la ética de la tierra y la fenología extraídos de sus experiencias viviendo y trabajando en los Estados Unidos. Leopold estaba convencido de que el mantenimiento de registros era importante para comprender los ecosistemas, las plantas y los animales que encontraba. Escribió: "Mantener registros aumenta el placer de la búsqueda y la posibilidad de encontrar orden y significado en estos eventos".

Después de la muerte de Leopold, su hija, Nina, continuó donde lo que dejó su padre y comenzó a llevar registros fenológicos una vez más. En 1999, Nina y otros publicaron un artículo en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias titulado “Los cambios fenológicos reflejan el cambio climático en Wisconsin”, basado en las observaciones fenológicas que ella y su padre habían recopilado durante todos esos años.

Los diarios detallados del naturalista y escritor Henry David Thoreau proporcionan un ejemplo convincente de las grandes contribuciones que los voluntarios pueden hacer a la ciencia. También proporcionan un vínculo único entre los datos actuales de Budburst y las observaciones históricas, que a su vez se pueden utilizar para realizar importantes descubrimientos científicos. Thoreau mantuvo un diario de observaciones de la historia natural desde 1851 hasta 1858. Este diario incluía las primeras observaciones de la fecha de floración de cerca de 500 especies de plantas alrededor de Walden Pond. Varios naturalistas continuaron haciendo observaciones en la misma área general durante varios otros períodos de tiempo hasta 1993.

En 2003, los científicos de fenología Richard Primack, Abraham Miller-Rushing y sus colaboradores comenzaron a recopilar el mismo tipo de datos que se recopilaron en el pasado, principalmente las fechas de las primeras flores y las fechas de cuando a los árboles y a los  arbustos les salen hojas (equivalente a la primera hoja de fenofase de Budburst). De particular interés, estos estudios muestran que las especies de plantas varían ampliamente en su capacidad para cambiar las fechas de sus eventos de fenofase a medida que cambian las condiciones meteorológicas y climáticas. Los investigadores encontraron que las plantas de algunas familias no han cambiado las fechas de la fenología tanto como otras, y que estas plantas tienden a ser menos comunes ahora que durante la época de Thoreau. Esto sugiere que con los datos de Budburst será importante ver qué especies están cambiando su fenología más rápidamente e identificar aquellas que están floreciendo o saliendo en las mismas fechas, independientemente de los cambios en el tiempo o el clima.

Se podría aprender mucho al hacer este tipo de análisis con datos de Budburst, ya que cubre todo el país (no solo Walden Pond o Wisconsin) y también incluye una gama más amplia de fenofases de lo que originalmente registraron los fenólogos del pasado. Esto permitirá a los científicos identificar cómo las diferentes regiones del país y las diferentes especies están respondiendo al cambio climático, y también determinar cuáles son las especies más importantes para observar.

The Lilac Network (1956-1986) es un excelente ejemplo de un esfuerzo de fenología vegetal que depende de las observaciones de un gran número de observadores voluntarios. La Red Lila hizo contribuciones significativas a la ciencia de la fenología.

El éxito de The Lilac Network en la participación de científicos ciudadanos formó la base de la Red Nacional de Fenología de los Estados Unidos (este enlace conduce a una página en inglés) de hoy, establecida en 2004 para monitorear la influencia del clima en la fenología de plantas, animales y paisajes. Esta red nacional y su base de datos en crecimiento, Nature's Notebook (este enlace conduce a una página en inglés), tiene un gran potencial para promover el interés científico en la fenología de las plantas en los Estados Unidos, así como para proporcionar datos y modelos que ayudan a los científicos a monitorear y predecir la sequía, el riesgo de incendios forestales, las invasiones biológicas y la propagación de enfermedades con mayor precisión de una región a otra de lo que es posible ahora. Budburst es socio de USA – NPN.

La urgencia de las consideraciones ambientales y de cambio climático está generando más interés en la fenología de las plantas.

Si bien no es exactamente un mundo familiar, la fenología es un campo de la ciencia en rápido crecimiento que se presta a involucrar a los científicos ciudadanos en la realización de observaciones simples de los cambios en su entorno. Sea usted parte del creciente interés en la fenología vegetal en los Estados Unidos uniéndose a Budburst.

En Europa, la European Phenology Network tiene programas activos de seguimiento, investigación y educación. Nature's Calendar tanto en los Países Bajos Netherlands , como en el Reino Unido United Kingdom tiene sitios web y eventos activos. Canadá tiene  PlantWatch, India tiene   SeasonWatch y muchos otros países, incluidos China y Australia, también tienen programas fenológicos (este enlace conduce a unas páginas en inglés).

Publicaciones Budburst y Phenology

Consulte la página de Publicaciones de Budburst para obtener enlaces a artículos de revistas y otras publicaciones que presentan Budburst y / o hacen uso de los datos de Budburst.