Untuk menentukan tempoh tahun, kami mendasarkan diri kami pada musim, yang merupakan kitaran iklim lebih kurang tiga bulan setiap satu, dicirikan oleh keadaan meteorologi yang stabil di rantau tertentu. Musimnya ialah: musim bunga, musim panas, musim luruh dan musim sejuk. Urutannya berasal dari kecondongan paksi Bumi berhubung dengan satah orbitnya, menyebabkan kawasan yang berbeza menerima jumlah cahaya matahari yang berbeza pada tahun itu.
Fenomena ini bukan sahaja menjejaskan suhu dan panjang hari, tetapi juga keamatan dan kecenderungan cahaya matahari mengenai permukaan. Variasi ini memberi kesan langsung kepada flora, terutamanya di kawasan yang lebih jauh dari khatulistiwa, di mana musim lebih ketara. Zon sederhana dan boreal, seperti Eropah dan Amerika Utara, menunjukkan perubahan bermusim yang sangat ketara, yang dicerminkan dalam kitaran tumbuh-tumbuhan.
Nafas Bumi
Bukan sahaja musim mempengaruhi iklim, tetapi ia juga secara langsung mempengaruhi kitaran tumbuh-tumbuhan. Fenomena ini dikenali sebagai pernafasan bumi. Apabila musim berubah, tumbuhan bertindak balas dalam pelbagai cara. The tumbuhan daun luruh, seperti pokok oak atau chestnut, kehilangan daunnya pada musim luruh untuk mengelakkan kehilangan air pada musim sejuk dan bercambah semula pada musim bunga, bersedia untuk berbunga dan pembiakan.
Kitaran tumbuh-tumbuhan termasuk proses asas, seperti percambahan biji benih, pertumbuhan, berbunga dan daun gugur. Keteraturan kitaran ini berkait rapat dengan iklim bermusim. Namun begitu, fenomena seperti perubahan iklim dan penebangan hutan telah menjejaskan irama semula jadi ini dengan serius, mengubah suai masa pertumbuhan dan menjejaskan biodiversiti.
Proses kitaran ini telah membolehkan para saintis memerhatikan sejenis "pernafasan" planet, yang boleh dilihat melalui imej satelit. Dalam animasi ini, anda boleh melihat cara tumbuh-tumbuhan tumbuh, menyerap karbon dioksida (CO2) pada musim bunga dan musim panas, dan cara ia membebaskan karbon apabila ia memasuki dorman semasa musim luruh dan musim sejuk.
"Pernafasan bumi" bukan sahaja menarik secara visual, tetapi penting untuk kitaran hidup semua spesies di planet ini. Kami bergantung pada kitaran ini untuk mendapatkan Makanan, oksigen dan sumber penting lain.
Perubahan bermusim dalam data tumbuh-tumbuhan dan satelit
Tiada siapa Bremer telah membangunkan visualisasi yang menarik tentang "pernafasan" Bumi, berdasarkan data daripada BINTANG NOAA (Pusat Penyelidikan dan Aplikasi Satelit). Mereka menggunakan sensor VIIR (Suite Radiometer Pengimej Inframerah Kelihatan), yang terletak di atas satelit SNPP (Perkongsian Orbit Kutub Kebangsaan Suomi). Peranti ini mengukur variasi dalam tumbuh-tumbuhan global setiap minggu, memberikan maklumat terperinci tentang cara kehijauan berubah sepanjang tahun.
Melalui imej ini, adalah mungkin untuk melihat bagaimana perubahan lebih ketara di kawasan hemisfera utara, di mana variasi bermusim yang besar direkodkan. Kawasan seperti New Zealand, Brazil dan Afrika selatan menunjukkan kitaran terbalik kerana lokasinya di hemisfera selatan, di mana musim berlaku secara bertentangan.
Kehijauan: pembolehubah utama dalam kajian kitaran bermusim
Penunjuk utama untuk mengukur perubahan bermusim ini ialah Kehijauan, Atau Indeks Tumbuhan Perbezaan Normal (IVDN). Indeks ini mengukur jumlah tumbuh-tumbuhan yang terdapat di rantau dan digunakan untuk mengesan permulaan musim tumbuh, serta penuaan atau penghujung kitaran hidup tumbuhan pada akhir musim luruh.
IVDN juga merupakan alat penting untuk kajian perubahan iklim, kerana pengurangan atau peningkatan kehijauan boleh menunjukkan perubahan drastik dalam corak pertumbuhan tumbuhan akibat peningkatan suhu global. Di kawasan tanpa tumbuh-tumbuhan, seperti padang pasir atau gunung, indeks juga boleh memberikan maklumat yang berkaitan tentang keadaan rupa bumi.
Cabaran saintifik di sebalik menghidupkan pernafasan Bumi
Pembangunan animasi yang mencerminkan pernafasan Bumi, berdasarkan kitaran tumbuh-tumbuhan, mewakili cabaran yang ketara. The animasi merangkumi 50.000 kitaran, sepadan dengan 52 minggu dalam setahun. Melalui algoritma lanjutan, gambaran yang tepat tentang cara tumbuh-tumbuhan menyerap dan membebaskan CO2 telah dicipta pada setiap kitaran mingguan.
Kerumitan teknikal proses ini termasuk menguji pelbagai kaedah animasi sehingga perwakilan terbaik dicapai. Urutan menunjukkan bagaimana hutan dan kawasan tumbuh-tumbuhan lain "bernafas", menyerap sejumlah besar karbon dioksida pada musim bunga dan musim panas untuk melepaskannya semasa musim sejuk.
Seperti yang disebut oleh pencipta animasi, adalah mungkin untuk memerhatikan versi yang lebih terperinci dan lebih perlahan untuk menghargai cara proses berkembang dengan resolusi temporal yang lebih tepat.
Bumi dan "bernafas" karbonnya
Konsep yang respirasi karbon Bumi adalah penting untuk memahami bagaimana kitaran tumbuh-tumbuhan mempengaruhi kitaran karbon global. Semasa kitaran, tumbuhan menyerap karbon melalui fotosintesis dan membebaskannya semasa penguraian atau apabila ia dibakar. Sistem pertukaran karbon berterusan antara atmosfera, tanah dan lautan adalah penting untuk keseimbangan iklim global.
El laut Ia juga memainkan peranan penting dalam proses ini, kerana ia menyerap sejumlah besar karbon, lebih banyak daripada yang disimpan dalam atmosfera dan biosfera Bumi. Malah, lautan menangkap lebih banyak karbon daripada ekosistem darat. Walau bagaimanapun, tumbuhan terus menjadi salah satu elemen terpenting, terutamanya di latitud tropika dan sederhana, di mana ia menyerap lebih banyak CO2 semasa musim bunga dan musim panas, sambil melepaskannya pada musim sejuk.
Pertukaran ini sangat sensitif terhadap perubahan iklim, menjadikan kajian tentang respirasi karbon sebagai bahagian asas dalam usaha global untuk mengurangkan perubahan iklim.
Kesan Perubahan Iklim terhadap Kitaran Bermusim
El perubahan iklim telah mula mengganggu corak kitaran ini. Suhu global yang lebih tinggi menyebabkan kitaran tumbuh-tumbuhan berkembang, mengubah masa percambahan dan penuaan. Musim pertumbuhan juga telah dipanjangkan di beberapa wilayah, yang, walaupun pada mulanya kelihatan bermanfaat untuk pertanian, boleh membawa kesan buruk dalam jangka panjang, memusnahkan keseimbangan semula jadi ekosistem.
Ekosistem tropika, contohnya, sedang mengalami perubahan ketara. Hutan hujan Amazon, yang bertindak sebagai penyerap karbon yang besar, kehilangan keupayaannya untuk menangkap CO2 akibat peningkatan penebangan hutan dan kemarau yang semakin kerap. Jika kapasiti ini terus hilang, kitaran karbon akan terjejas dengan teruk, meningkatkan jumlah CO2 di atmosfera dan mempercepatkan pemanasan global.
Kepentingan menyiasat kitaran tumbuh-tumbuhan bermusim bukan sahaja terletak pada memahami cara alam semula jadi bertindak balas terhadap perubahan iklim, tetapi bagaimana kita boleh mengurangkan kesannya melalui pemuliharaan ekosistem utama seperti hutan hujan tropika, kawasan boreal dan, yang paling penting, lautan.
Setiap proses ini, dari fotosintesis hingga pernafasan Bumi, mendedahkan kesalinghubungan kompleks yang mengekalkan iklim dan kehidupan kita di planet ini dalam keseimbangan. Semasa kita menghadapi cabaran perubahan iklim, memahami dan melindungi kitaran ini menjadi lebih penting berbanding sebelum ini.