研究生丽贝卡·沃克(Rebecca Walker)和康纳·希金斯(Conor Higgins)栖息在格陵兰岛西南部一个多岩石的山脊上，通过双望远镜仔细观察，寻找驯鹿。这是一个凉爽的六月天，苔原上开着小紫红色、粉红色和黄色的野花，鲜艳夺目。水晶湖点缀着冰川雕刻的山谷，从圆形的山顶上，你可以看到格陵兰冰盖向东的闪光。下面，沃森河蜿蜒向西12英里的康克鲁斯瓦格峡湾(Kangerlussuaq Fjord)。这里很安静，除了鸟儿的歌声，风的呼啸，以及罗素冰川附近经常发生的冰川断裂。
二十年前，沃克和希金斯将看到数百个来自同一个山顶的驯鹿，在祖先驯鹿犊牛的地面上套装。但是，这些日子牛群是他们以前的规模的一小部分，沃克和希金斯只发现了一些女性和两只小牛一英里。该生态学家戴维斯监督了加州大学的学生 - 埃里克邮政 - 表示，下降可能与驾驶驯鹿和苔原植物的快速变暖的气候有可能与他们严重脱离平衡。
邮政首先来到25年前的地区，在驯鹿的大牛群中研究犊牛。但是在2000年代初期，他开始注意到重大变化。
现在，植物的生长季节平均近三周早于十年前开始。
波斯特说:“随着天气越来越暖和，生长季节开始得越来越早，驯鹿的产犊季节开始得并不像以前那么早。”植物生长的加快是受季节早期温度升高的影响，而北美驯鹿则根据白昼的长短来判断。因此，研究建议当牛群来吃这些植物时，这些植物可能已经超过了它们的营养高峰。Post确定，在植物生长最早的那几年，驯鹿父母产下的幼崽数量最少，而且这些幼崽更有可能在幼时死亡——可能是营养应激的受害者。
“自从这项工作开始以来，该网站的北美驯鹿人口差异很大，”他说。
植被生长高峰和驯鹿幼崽的出生之间越来越不匹配，这表明了物候学——植物开花、鸟类迁徙、昆虫孵化和动物分娩等季节性事件的时间——是如何在我们迅速变暖的世界中失去平衡的。在对全球变暖对格陵兰岛生态系统影响的四分之一世纪的研究中，51岁的波斯特观察到了他称之为“戏剧性和令人不安的”现象。季节时钟的变化。
他的研究情节中植物的生长季节现在开始平均近三周早于十年前。一些植物——“赛马”——特别能够利用温暖的温度和早春解冻释放的大量水分。获胜者是一种叫Pyrola Grandiflora和A.Carex.莎草以惊人的速度提前了它们第一次春季生长的开始26天或以上．这是北极简短的季节的一半。
研究人员丽贝卡·沃克(Rebecca Walker)和康纳·希金斯(Conor Higgins)在格陵兰岛西南部观察植物的生长阶段。Cheryl Katz / Yale e360
不仅是植物更早地开始生长，驯鹿群也在减少，而且在波斯特每年前往北极圈以北的研究地点的这些年里，景观也发生了巨大的变化。像灰色柳树这样通常矮小的灌木现在正在迅速生长，改变了冻土带传统景观的面貌。他回忆道:“25年前我们第一次到那里的时候，那里真的是低矮的灌木苔原——你说的是膝高的……甚至更低。”“现在很多地方都长到肩膀和头上的灌木。”
当行星热身时，地球的春天时钟正在全球推进。它在现象中看到了如此蝴蝶新兴的早些时候,花粉季节提前开始，还有编舞鸟儿和蜜蜂不同步，可能会对植物授粉产生不利影响。一个新的研究找到大气中的温度季节性循环本身正在发生变化，空气在夏天的速度和更早提前加热，尤其是中纬度。
但是时钟超快的时钟比北极更快。帖子最新研究发现在过去十年中，春天的每10度北方北方的爆发已经上升了四天。建立在第59届平行的平均水平为期16天前进。而变化率似乎正在加速。
长途移民，如北极繁殖的鸟类，面对一些最大的时机不匹配。
这些快速的变化威胁着北极生态系统在春季紧密同步的规律。这里的植物只有短短几周的时间开花、结实、结籽;而依赖于它们的动物必须在积雪回归之前繁殖和养育后代。计划偏差的空间很小，Post担心“在不久的将来某个地方可能会出现一个转折点。”他说，一旦到达，生态系统可能不会恢复正常，导致一个“完全不可预测”的新状态。
在高纬度地区的高度推进背后的力量是复杂的。一个关键因素是北极的温度已经上升快一倍作为地球的其余部分，增加正在加速。快速变暖的趋势使海冰融化和雪盖退回，曝光更加暗，吸热表面，进一步温暖该区域 - 一种称为“北极放大”的效果。
气候变暖的提前导致了在食物网的低端，如植物和昆虫的春季活动提前开始，而以它们为食的动物无法快速改变它们的时间表以跟上变化。长途迁徙的鸟类，比如在北极繁殖的鸟类，面临着一些最严重的时间不匹配，因为它们的越冬地的条件让它们看不到北方正在发生什么。
多年来早期植物增长，驯鹿生产最少的小牛。由于营养压力，那些出生的人更有可能死亡。Christian John / UC Davis
波斯特将近15平方英里的研究地点曾经是驯鹿的天堂，基本上是未经驯化的驯鹿。有几年，他一次能看到多达600个。“当你看到几百只动物一起在这片土地上移动时，这是一幅美丽的景象，”他说。“现在已经降到了90家左右，很难再找到大公司了。”
波斯特说，整个格陵兰岛生态系统变化的一个关键驱动因素是北极海冰的迅速减少。他说:“我们发现，随着海冰的减少，日历上有更多的日子适合植物生长，而且这些日子在一年中下降得更早。”不断减少的海冰不仅打开了吸收热量的海洋，从而提高了当地的温度，而且还可能从变暖的海洋中吸收热量大气,或改变循环．波斯特说，其结果是“海冰不仅对温度上升做出了反应，而且在消融过程中还对当地的空气温度产生了某种级联效应。”
至于植物，对早期变暖的响应因物种而明显变化。虽然有些人像冬青，那样冲出门，其他人，如桦树，几乎没有萌芽。帖子说，仍然是其他人，就像灌木柳树现在爆炸的北极苔原，都没有开始他们的增长，但可能正在利用不断增长的季节后端。
与十年前相比，harebell花每年的生长周期提前了10天。Eric帖子
“你不能对北极苔原进行概括，”波斯特说。“当环境发生变化时，这些个体物种对于自己能做什么和将要做什么有非常独特的策略。”
努力预测如何加速潜在的未来变暖，加上放牧动物的损失可能会影响苔原植被，施用一些带有温室和动物不含栅栏的一些测试地块。结果醒目。
“在前五年中，我们在苔原植物社区的转变远离草地和抚养灌木统治地位，”他说。“所以当你温暖苔原并排除大型食草动物（驯鹿和麝香豆），灌木柳树和桦树开始接管社区。”在十年半，灌木高度实际上是四倍的。灌木是同样的扩大横跨北极的冻土带
今年夏天，波斯特扭转了他的实验。那些被加热并保护不受放牧的地块现在将面临自然条件。“问题是，植物群落或冻土带系统的植物成分和物种丰富度是否已经被推到了如此不同的状态，以至于无法恢复到最初的状态?””他问道。
具有错综复杂的生命周期的物种是否能以某种方式适应这些时间表的不匹配?
To calibrate the shifts in the botanical clock, graduate students Walker and Higgins crawl across Post’s study plots every day from May to the end of June, examining each tiny plant to determine its growth stage and noting the dates the various plant species hit landmarks, such as putting out first shoots, budding, and starting to fruit. Each day they also walk a route covering more than 10 miles as they count caribou and muskoxen.
类似的研究发现，季节的变化正在使整个北极的生态关系紧张。在Bylot Island.在加拿大的努纳武特，早春带来了一个高达20天在植物的营养高峰和孵化出更大的雪鹅之间。
“戈斯林需要喂养，他们需要在植物上喂养植物，因为他们在增长的早期阶段，”吉尔斯纳···戈尔维尔，生物学教授和科学主任解释北方研究中心他在魁北克拉瓦尔大学研究这个北极高地近30年。“因为随着植物年龄的增长和成熟，它们的蛋白质含量会下降，这对正在生长的小鹅来说不是很好。”
虽然鹅在某种程度上加快了它们的作息时间，但它们无法跟上植物的步伐，因为，像其他脊椎动物一样，它们的作息时间很大程度上取决于一天的长短。“例如，如果植物提前10天开始生长，鹅只会提前5天开始筑巢，”Gauthier说。“这意味着，从长期来看，如果春天继续前进，这种不匹配将会越来越多。”
在kangerlussuaq附近的雪橇等潮湿的鸟类，越来越多地错过了植物的峰值营养。Eric帖子
在格陵兰岛东北部，融雪更早缩短时间开花植物和为它们授粉的昆虫相互重叠。圣路易斯华盛顿大学(Washington University in St. Louis)的全球变化生态学家阿曼达·科尔茨(Amanda Koltz)说，北极最小生物时间表的变化会对整个生态系统产生影响。
然而，生态学家压力，气候变化对北极候选的影响远非均匀。
“我们谈论北极和气候变化，但它对北极不同地区的影响是非常不同的，”研究阿拉斯加大学周边地区的马里兰州陶森大学(Towson University)植物生态学家劳拉·高夫(Laura Gough)说Toolik野外测站在过去的20多年里，几乎没有发现物候变化的证据。“很难想出一个真正有意义的、适用于所有这些地区的笼统说法。”
波斯特说，虽然某些广泛的趋势正在显现，但像他这样的长期研究对于回答一些关键问题至关重要——在北极和北极以外的地区。气候变化会使生态系统超过不可逆转的临界点吗?具有错综复杂的生命周期的物种是否能以某种方式适应这些时间表的不匹配?这些关键生物活动时间的快速变化将如何影响生态群落的功能能力?这些问题使得波斯特和他的同事们一季又一季地回到高纬度地区。
“北极是一个风向标，”波斯特说。“因此，当我们看到干旱压力限制了植物产量或与气候变暖相关的物种多样性损失时，我们可能会开始在低纬度地区看到这些情况，因为它们的变暖程度已经达到北极变暖的程度。”
