卫星观测显示，地球上多个地区季节节奏不一致，这可能深刻影响生态、进化甚至经济。

地球的季节——冬、春、夏、秋——似乎一直按照固定的节奏运转，我们习以为常。

但我们最近发表在《Nature》上的研究，通过卫星观察植物生长周期，告诉我们这种理解过于简单。我们描绘了地球陆地生态系统季节循环前所未有的全景图，揭示了全球“季节不同步”的热点——邻近地区的季节节奏竟可能完全错开。

更令人惊讶的是，这些节奏差异可能带来生态、进化，甚至经济上的连锁反应。

从太空看季节

季节为生命定下了节拍。包括人类在内的生物，会根据一年中环境和资源的变化调整活动节奏。研究这种时间规律的学问被称为“物候学”，它是人类观察自然的古老智慧。如今，我们甚至可以从太空中观察它。

借助数十年的卫星影像档案和计算分析，我们能更精准地描绘全球植物生长的季节循环。然而，过去的方法常假设季节循环简单、种植季节明显，这在欧洲、北美等高纬度地区效果不错，但在热带或干旱地区就显得力不从心。那里植物生长变化微妙，没有明显的“生长季”，卫星估算容易忽略差异。

意想不到的节奏

通过对20年的卫星影像应用全新分析方法，我们绘制出更精确的全球植物生长节奏地图。除了预料之中的规律——如高纬度和高海拔地区春季延迟——我们还发现了不少令人意外的模式。

例如，地球上五个地中海气候区(加州、智利、南非、澳大利亚南部及地中海沿岸)冬季温和湿润、夏季炎热干燥。这些地区呈现“双峰”季节模式：森林生长周期的高峰比其他生态系统晚约两个月。同时，它们与邻近干旱地区的植物生长节奏差异明显，那里夏季降水更频繁。

热点地区

正是这种复杂的节奏差异造就了我们的一个重要发现：地中海气候区及其邻近干旱地区，成为季节不同步的全球热点。换句话说，这些地区相邻地点的季节循环可以截然不同。

举例来说，美国亚利桑那州的凤凰城，冬季和夏季降水量相近，而仅160公里外的图森，则大部分降水来自夏季季风，两地季节节奏大相径庭。全球其他热点多集中在热带山区，那里的季节不同步模式可能与山地对气流的复杂影响有关，进而影响局部降水和云层分布。这些现象虽尚未完全理解，但可能是这些高生物多样性地区物种分布的关键因素。

季节与生物多样性

我们最初的研究动机，就是寻找全球季节不同步的地区。令人兴奋的是，这些地区往往与地球生物多样性热点重叠——植物和动物物种数量丰富。这可能并非巧合。

在这些地区，相邻地点植物生长节奏错开，资源季节性供应也可能错开，从而影响众多物种的繁殖周期，带来深远的生态与进化影响。一个直接后果是：繁殖周期不同步的种群更难互相交配，长期来看，这些种群可能遗传上分化，甚至演化成新的物种。如果这种情况发生在少量物种上，长期累积下来，这些地区就会孕育出极高的生物多样性。

回到地面

我们尚不完全知道这种情况是否真正发生过，但研究迈出了第一步。通过卫星绘制的植物生长节奏地图，我们发现：对多种植物和动物而言，这张地图能准确预测地面上植物开花时间和邻近种群遗传差异的显著差异。

地图甚至揭示了哥伦比亚咖啡收获的复杂地理格局：相隔一天车程的咖啡农场，繁殖周期可能错开得像跨越半球一样。

理解季节在时空中的规律，不仅对进化生物学至关重要，也关系到动物迁徙生态、气候变化对生态系统的影响，甚至与农业及人类活动分布息息相关。

想更深入了解吗？我们提供了交互式在线地图，可以直观探索这些研究成果。

本文译自 ScienceAlert，由 BALI 编辑发布。


2025王摸鱼秋款卫衣，玩梗系列