因为气候变化秋叶后来没有变色

又到了每年的这个时候。白天越来越短，夜晚越来越冷。但今年秋叶的自然烟火表演何时真正开始呢?

许多人认为，气候变化正在将秋季树叶颜色的开始时间推迟到今年晚些时候。一般的想法是，气候变化下预期的温暖条件将意味着树木可以更长时间地“挂在”其绿色、产生能量的叶子上。但据圣路易斯华盛顿大学的一位专家称，科学家们实际上并没有看到这种情况在北美森林中发生。

“9 月和 10 月气温升高会减少叶子中花青素的产生，这可能意味着秋天的颜色会变得不那么鲜艳的红色或紫色，”艺术与科学生物学名誉教授 Susanne S. Renner 说。“这种效应在某些物种中得到了很好的证明，例如糖枫，其中树枝的实验性冷却增加了花青素浓度和颜色亮度。如果第一次霜冻来得比以前晚，那么明亮的叶子会比以前出现得晚。

“然而，其他因素抵消了这一点。最重要的是，如果树木在春季和夏季非常富有成效，那么它们会更早落叶。这会覆盖温暖秋季的任何延迟影响。

她说：“最终结果是，在树上停留的时间与过去几年甚至几十年相同的时间后，叶子仍然开始死亡。”

事实上，在某些情况下，我们甚至可能会看到树叶更早变红变黄。Renner 在《科学》杂志上与人合着了一项 2020 年的研究，该研究表明，生长季节生产力的提高推动了温带树木的早期秋季叶片衰老——植物分解并重新吸收已部署在叶片中的关键营养物质的过程。

“如果气候变暖持续有增无减，情况可能会在 2040 年左右之后发生变化，届时衰老开始的时间比现在更早，”雷纳说。

在这里，Renner 回答了一些与秋叶颜色变化相关的其他问题。

温度和湿度条件如何影响叶子颜色?

秋天树叶的黄色是由于衰老的叶绿体中类胡萝卜素色素(叶黄素)的保留。红色和紫色是由于花青素在液泡中的积累，从 9 月左右开始。

雨不会影响这些基本过程。然而，低温会增强花青素的产生，如糖枫实验所示。人们可以在圣路易斯街道上的糖枫树上观察到这一点，它们在最顶端开始变色，那里的小气候是最冷的。

气候变化如何改变颜色动态?

由于气候变暖导致秋季变暖，在加拿大和北美，我们看到的秋天色彩不那么鲜艳。色彩亮度很难量化，但已经在糖枫树中通过实验证明了这种效果。

一个有趣的混杂因素是更清洁的空气。因此，在欧洲，自 1983 年以来由于空气更清洁而导致的大气增亮导致春季和夏季植物光合作用增加——以及叶片衰老提前(与 1950-1982 年相比)。然而，这些数据涉及叶绿素的分解，而不是红色或黄色的产生。

各种树木都会以同样的方式做出反应吗?

绝对不。实验工作揭示了物种特异性的巨大差异。例如，具有固氮共生体的树木永远不会变红或变黄。这两种色素都有助于保护叶子免受阳光的伤害，阳光不再可用于光合作用，因为老化叶子中的叶绿体蛋白会大量降解。稳定地获得氮的树木可能不会为昂贵的花青素而烦恼，而是在仍然相对绿色的情况下简单地落叶。

科学家们是否已经看到叶子颜色变化的时间或强度发生了变化?

温暖的秋天降低了红色和黄色叶子颜色的亮度，但在许多物种的长时间序列中，亮度很难量化。此外，许多物种根本不会变成红色或黄色。

我们正在审查一篇论文，该论文分析了北半球森林“绿色”的卫星数据。我们发现，在绝大多数森林地区，春季和夏季较高的温度导致较早(!!!)衰老，平均每摄氏度约 1.5 天。这里的衰老是指叶绿素或绿色的降解。

世界上哪些地方的秋叶最有可能受到气候变化的影响?

将叶子颜色变为红色或黄色的物种在北美比在欧洲更常见。随着气候持续变暖和 10 月没有霜夜，颜色会变得不那么鲜艳，但由于我之前提到的抵消因素，颜色变化的开始或日期不会有太大变化。在更遥远的未来(大约在 2040 年之后)，随着气候变化的持续存在，北半球树木和灌木的叶子衰老将发生得更早。

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