На Земле начался процесс, который сопровождал почти все массовые вымирания. В частности, он наблюдался 56 миллионов лет назад, когда планета пережила резкий скачок глобальной температуры. В то же время ученые отмечают, что нынешние темпы роста углекислого газа в атмосфере, а соответственно и потепления, являются беспрецедентными.
Об этом сообщает издание SciTechDaily.
Ученые исследовали окаменевшие остатки листьев времен палеоцен-еоценового термического максимума (PETM) — периода около 56 миллионов лет назад. Тогда в атмосферу попало огромное количество углерода. Считается, что основной причиной этого мощного выброса могла быть масштабная вулканическая активность.
Как отмечает ведущая соавтор исследования, палеоботаник Реган Данн из Музея естественной истории округа Лос-Анджелес, PETM является уникальной возможностью увидеть, как климат и экосистемы изменялись под воздействием масштабного роста количества углерода в атмосфере задолго до появления человечества.
Ученым впервые удалось реконструировать плотность древних лесов по микроскопическим структурам клеток,
сохранившихся на ископаемых листьях. Как выяснилось, во время PETM из-за жары, засухи и роста концентрации CO₂ крупные территории суши постепенно теряли густую растительность.
Когда жара начала изменять лесаКак удалось выяснить ученым, во время PETM рост концентрации CO₂ вызвал потепление, а вместе с ним — сокращение осадков. В результате, лесной покров на планете редел, растения смещались на север, усиливалась эрозия, а природный круговорот воды на суше претерпевал серьезные изменения.
Сегодняшняя ситуация существенно напоминает процессы, которые происходили тогда. В настоящее время также фиксируется массовая гибель деревьев в различных регионах планеты. На леса одновременно влияют экстремальная жара, продолжительные засухи, пожары и распространение вредителей.
В то же время ученые отмечают, что нынешнее потепление отличается от того, которое произошло 56 миллионов лет назад. И не в пользу человечества.
“Мы выбрасываем CO₂ в атмосферу быстрее, чем любой известный природный процесс”, — подчеркивает Реган Данн.
Данн называет деревья своеобразными “канарейками в шахте” — ранним сигналом опасных изменений.
Как отмечает ученая, сокращение лесного покрова сопровождало почти каждое из пяти крупнейших массовых вымираний в истории Земли.
Как ученые восстановили леса возрастом 56 миллионов летДля реконструкции древних экосистем исследователи использовали микроскопические фрагменты окаменевшей кутикулы — защитного слоя на поверхности листьев. Это позволило оценить индекс листовой поверхности и определить, какую часть неба закрывало листья и, соответственно, насколько густой была крона леса.
Чтобы понять, какой была плотность лесов в далеком прошлом, ученые сначала изучили современные экосистемы. Они сопоставили структуру лесного покрова с особенностями тысяч микроскопических клеток, сохранившихся в образцах почвы. В конечном итоге ученые применили полученные данные для построения модели, с помощью которой исследователи смогли оценить состояние растительности, существовавшей десятки миллионов лет назад.
Для ее проверки команда обратилась к ископаемым материалам из бассейна Ханна в Вайоминге. Это место оказалось настоящей находкой для ученых. Ведь в древности здесь формировались угольные залежи,
поэтому органическое вещество накапливалось и хорошо сохранялось в породах. Вместе с ним сохранились и многочисленные фрагменты древних листьев.
Материал для исследования собирали не один год. Более десяти лет Реган Данн, Эллен Куррано из Университета Вайоминга и их коллеги отбирали сотни образцов в бассейне. Это позволило сравнить растительный покров региона до климатических изменений, связанных с PETM, и после них и проследить, как именно трансформировались древние леса.
От тропического леса до современного ВайомингаВ настоящее время Вайоминг преимущественно покрыт степной растительностью. Но 56 миллионов лет назад этот регион выглядел совершенно иначе. Здесь росли гигантские метасеквойи, платаны, ольхи, пальмы и другие растения, характерные для теплого субтропического и тропического климата. Именно изменения этой растительности позволили исследователям проследить, как экосистема реагировала на стремительное потепление.
Как отмечает Реган Данн, в начале увеличение концентрации CO₂ могло даже стимулировать рост растений и делать некоторые территории зеленее. Однако с повышением температуры ситуация менялась: жара и нехватка воды начинали перевешивать положительный эффект от дополнительного углекислого газа. В итоге все большие площади растительного покрова планеты начинали буреть.
По мнению исследовательницы, это может свидетельствовать о существовании критической границы: после ее прохождения повышение температуры уже не способствует росту лесов, а наоборот — начинает разрушать их.
Напомним, пятая по площади страна мира катастрофически теряет запасы подземных вод и превращается в пустыню.
