En studie av satellitbilder av dussintals amerikanska städer visar att träd och växtlighet i stadsområden blir gröna tidigare men är mindre känsliga för temperaturförändringar än växtlighet i omgivande landsbygdsområden.

Det är ett symptom på hur städer fångar värme, ett fenomen som kallas "värmeöeffekten, " sa författarna till en nyligen publicerad studie i den akademiska tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences . Studien har konsekvenser för alla som är intresserade av klimatförändringarnas ekologiska effekter eller som lider av allergier, sa Yuyu Zhou, en docent i geologiska och atmosfäriska vetenskaper vid Iowa State University och medförfattare till studien.

Studien undersökte satellitbilder av 85 stora städer i USA från 2001 till 2014. Satellitbilderna gjorde det möjligt för forskarna att upptäcka förändringar i växternas grönska och därmed bestämma tidpunkten när växterna börjar växa på våren. Uppgifterna visar att säsongsstarten kom i genomsnitt sex dagar tidigare i de studerade städerna än de omgivande landsbygderna på grund av värmeöeffekten.

Zhou sa att lite forskning har undersökt sambandet mellan värmeöeffekten och fenologi, eller studiet av cykliska och säsongsbetonade naturfenomen. Zhou sa att denna typ av information kommer att bli allt viktigare när forskare försöker förutsäga hur växter kommer att reagera på förändrade miljöförhållanden, inklusive klimatförändringar och urbanisering.

"I framtiden, vi vill ha mer noggrannhet i våra jordsystemmodeller för att förutsäga förändringar i vår miljö. Att ta hänsyn till interaktionerna mellan temperatur och fenologiska förändringar i vegetationen kommer att innebära att dessa modellförutsägelser kommer att förbättras, " sa Zhou.

Lin Meng, en ISU Ph.D. student i geologiska och atmosfäriska vetenskaper och huvudförfattare till uppsatsen, sade att studien ger en viss inblick i hur ett värmande klimat kan påverka vegetation i alla typer av miljöer, inte bara urbana.

"Vi använde stadslandskapen som ett värmande laboratorium, ", sa Meng. "Genom att använda ett rum-tidssubstitutionssätt, städer representerar framtida uppvärmningsscenarier."

Förutom att studera skillnaden mellan stad och landsbygd i början av vårsäsongen, forskarna analyserade avancemanget i början av säsongen under uppvärmning. Studien fann att utvecklingen av säsongsstarten för stadsväxter är lägre än för växter på landsbygden med samma mängd temperaturökning, vilket tyder på att stadsväxter blir mindre känsliga för temperatur på grund av värmeöeffekten.

Meng sa att det kan bero på varmare vintrar i stadsområden. Vissa studier har föreslagit att träd måste kylas tillräckligt på vintern för att kunna reagera på temperaturökningar på våren. Den förhöjda vintertemperaturen i städer minskar kylansamlingen och orsakar minskad känslighet för fenologi i stadsområden. Zhou och Meng sa att det pågår diskussioner om orsaken till den minskade avancemanget, och ytterligare studier måste fördjupa sig i denna fråga, men deras data stödjer det påståendet.

"Temperaturen är bara en faktor för tidpunkten för växtlighetens tillväxt, men det är helt klart viktigt, " sa Zhou.