Ритм жизни на Земле задают времена года. Растения, животные и даже люди подстраивают свою активность под ежегодные изменения. Наука, изучающая эти сезонные явления, называется фенологией. Если раньше ученые наблюдали за природой с земли, то теперь у них есть помощник — космические спутники.

Международная группа ученых, используя спутниковые данные, выявила регионы, где сезонные циклы в соседних районах сильно различаются по времени.  Проанализировав спутниковые снимки за 20 лет, исследователи составили самую подробную карту сезонных циклов роста растений. Исследование опубликовали в журнале Nature.

Фенологи ожидали увидеть привычные закономерности: чем выше широта или долгота, тем позже наступает весна. Но обнаружили и неожиданное. Главными «горячими точками» асинхронности, то есть несовпадения сезонов, оказались регионы со средиземноморским климатом — Калифорния, Чили, Южная Африка, юг Австралии и само Средиземноморье. Для них характерен «двойной пик» активности: например, циклы роста в лесах достигают пика на два месяца позже, чем в соседних экосистемах. Резко отличаются от них и близлежащие засушливые районы, где основная влага приходит с летними муссонами.

Яркий пример — два города в США. Финикс в Аризоне и Тусон находятся всего в 160 километрах друг от друга. Но в Финиксе осадки равномерно выпадают зимой и летом, а в Тусоне — преимущественно летом. Это создает совершенно разные сезонные ритмы жизни на очень небольшом расстоянии. Другие очаги асинхронности найдены в тропических горах. Там сложный рельеф влияет на движение воздуха, формируя причудливые локальные закономерности облачности и осадков, что до сих пор мало изучено.

Самое интересное в открытии — это совпадение «сезонных горячих точек» с центрами мирового биоразнообразия. Ученые предполагают, что это не случайность. Если в соседних долинах ресурсы — например, пик цветения растений — доступны в разное время, то и популяции животных будут иметь разные репродуктивные циклы. Они реже будут скрещиваться друг с другом, что со временем ведет к генетическим различиям и, в конечном счете, к образованию новых видов. Если этот процесс идет постоянно, он может объяснить, почему в этих регионах сформировалось такое большое количество уникальных видов.

Практическая польза от этого исследования огромна. Уже сейчас карта предсказывает различия в сроках цветения растений и генетическом родстве между популяциями. Она даже смогла объяснить географию урожаев кофе в Колумбии. Здесь плантации, разделенные всего одним днем пути через горы, имеют настолько разные циклы, будто находятся в разных полушариях.