Bahan kimia berwarna oranye dan kuning bersembunyi di bawah klorofil sepanjang musim semi dan musim panas. Keduanya terlihat saat pohon mulai tidak aktif. Selain itu, hari yang lebih pendek dan dingin mendorong beberapa spesies pohon untuk menghasilkan antosianin merah. Para ilmuwan berpikir senyawa merah ini seperti mantel musim dingin bagi daun. Senyawa ini membantu mencegah dingin dan memungkinkan pohon menyerap nutrisi terakhir dari daun sebelum hawa dingin membunuh daun.
Proses yang mengarah ke pengguguran dikenal sebagai penuaan daun. Perubahan iklim memengaruhi proses ini dengan konsekuensi yang belum diketahui.
“Tanaman memiliki kapasitas luar biasa untuk mengatasinya,” kata Forkner, tetapi para ilmuwan belum mengetahui batas kemampuan pohon untuk beradaptasi. Jika pohon tidak mendapatkan nutrisinya kembali, maka muncul beberapa masalah di hutan.
Baca Juga: Akibat Perubahan Iklim nan Ekstrem, Struktur Atmosfer Bumi Berubah
Di Taman Nasional Acadia Maine, para ilmuwan menunjukkan kemungkinan hubungan antara malam yang hangat dan warna musim gugur yang tertunda.
“Ini adalah sinyal terbesar yang kami lihat,” kata Stephanie Spera, ilmuwan lingkungan di Universitas Richmond yang mempelajari perubahan daun di taman. “Seluruh musim terancam. Saya pikir waktunya menjadi jauh lebih pendek. Musim semi dimulai lebih awal. Semuanya bergeser."
Seabad yang lalu, taman nasional mencatat peningkatan suhu 3,4°F. Pohon dan kehidupan tanaman lainnya merasakan perubahan ini. Satu dari setiap lima spesies tanaman yang didokumentasikan di taman seabad yang lalu tidak dapat ditemukan lagi hari ini.
Untuk mendapatkan perspektif sejarah tentang perubahan dedaunan musim gugur, Forkner dan Alexis Garretson, mahasiswa doktoral di Laboratorium Jackson di Maine, mengamati herbaria.
Keduanya memilah-milah catatan digital daun pohon maple yang dikumpulkan dari AS tengah dan timur dan berasal dari abad ke-19.Kkemunculan pertama warna daun musim gugur telah bergeser rata-rata sekitar enam jam setahun sejak 1880. Lebih dari satu abad, penundaan itu bertambah hingga lebih dari sebulan.
Baca Juga: Kumpulan Penelitian Sepakat Bahwa Manusia Biang Kerok Perubahan Iklim
Mereka juga memeriksa kerusakan oleh patogen atau hewan pemakan tumbuhan. Ditemukan bahwa tingkat kerusakan telah meningkat dari waktu ke waktu. Tampaknya kerusakan berkaitan dengan peningkatan kekeringan musim panas. Daun yang rusak cenderung jatuh tiga minggu lebih awal daripada yang tidak rusak.
Suhu yang tetap hangat lebih lama dan musim semi tiba lebih awal membuat pohon mengalami periode pertumbuhan yang lebih lama. Serta waktu transisi yang lebih pendek antara hari-hari yang hangat dan salju yang dingin. Akibatnya musim gugur semakin pendek.
Pohon mungkin tidak memiliki kesempatan untuk menyelesaikan penyerapan gula dan karbohidrat yang tersisa di daun berwarna hijau sebelum salju musim dingin pertama.
“Akan bahaya jika tiba-tiba membeku. Pohon mungkin tidak menyesuaikan diri dan daunnya rontok sebelum nutrisinya diserap,”tutur Howard Neufeld, seorang ahli biologi di Universitas Appalachian.
Baca Juga: Dinosaurus Muncul Karena Perubahan Iklim dan Letusan Gunung Berapi
Itu bisa berdampak pada seberapa baik pohon tumbuh di musim semi berikutnya. Bagi pohon, proses perubahan warna adalah bagaimana mendapatkan semua makanan yang dibutuhkan untuk tahun depan," kata Forkner. Jika pohon tidak dapat melakukan hal itu, ini mungkin akan memengaruhi usia pohon.
Bagaimana perubahan iklim memengaruhi pohon, pada gilirannya, memberikan efek umpan balik pada iklim. Hutan menyerap sekitar 30 persen dari semua emisi karbon dioksida yang dilepaskan setiap tahun. Dan jika kesehatan hutan berkurang, iklimnya juga akan merasakan efeknya.
“Ekosistem ini melindungi kita dari dampak terburuk perubahan iklim,” kata Mukund Palat Roa, ilmuwan iklim di Universitas Columbia. “Jika kemampuan hutan untuk melakukan itu menurun, lalu apa yang terjadi pada karbon dioksida di atmosfer?”
Roa mengatakan tidak jelas seberapa banyak pohon dapat menyerap karbon. Satu studi terbaru tentang pohon di Eropa menemukan bahwa perubahan iklim menyebabkan beberapa pohon menggugurkan daunnya lebih awal dari biasanya. Itu bisa mengurangi jumlah karbon yang dikeluarkan hutan dari atmosfer.
Beberapa pohon mungkin dapat beradaptasi dengan perubahan iklim daripada yang lain. Dan karena pohon yang tidak dapat beradaptasi mati dan menghilang, warna musim gugur juga dapat berubah.
“Jika semua orang keluar dan melihat alam serta menghargai kerapuhannya, mereka mungkin lebih kondusif untuk melakukan sesuatu untuk melindungi alam,” ujar Neufeld.
Baca Juga: Perubahan Iklim Saat Ini Telah Memengaruhi Evolusi Serangga Laut