Ką senovės žiedadulkės pasakoja apie būsimą klimato kaitą

Ką senovės žiedadulkės pasakoja apie būsimą klimato kaitą

Augalų pokyčiai svyruoja nuo išankstinio PETM iki PETM supaprastintuose Köppen klimato tipuose. Kreditas: Melburno universitetas

Maždaug prieš 56 milijonus metų Žemės klimatas patyrė didelį klimato perėjimą. Didžiulis anglies išmetimas į vandenyną ir atmosferą padidino atmosferos anglies dioksido (CO) kiekį.2) koncentracijos – tai reiškė temperatūros kilimą 5–8 °C ir jūros lygio kilimą.

Skamba pažįstamai?

Šis įvykis, vadinamas paleoceno – eoceno terminiu maksimumu (PETM), įvyko per kelias dešimtis tūkstančių metų, tačiau šio perėjimo priežastys ir pasekmės vis dar plačiai diskutuojamos.

Kai kurios iš spėjamų didžiulio anglies išmetimo priežasčių yra didžiulis ugnikalnių aktyvumas Šiaurės Atlante, staigus metano išsiskyrimas iš vandenyno dugno arba amžinojo įšalo ar durpių tirpimas Antarktidoje.

Įrodymai dėl PETM daugiausia gaunami iš senovinių jūrų nuosėdų, tačiau jei norime iš šio laikotarpio sužinoti, kas gali nutikti dėl mūsų dabartinės klimato kaitos krizės, turime suprasti, kas nutiko ir sausumoje.

Iki šiol buvo mažai informacijos apie tai, kaip PETM klimatas pakeitė gyvenimą sausumoje, todėl mūsų tyrimų grupė naudojo visame pasaulyje pasklidusias iškastines žiedadulkes, išsaugotas senovės uolienose, kad rekonstruotų, kaip per šį laikotarpį pasikeitė sausumos augmenija ir klimatas.

Mūsų naujas tyrimas, vadovaujamas aš ir dr. Scottas Wingas Smithsonian nacionalinio gamtos istorijos muziejaus Paleobiologijos skyriuje ir paskelbtas žurnale Paleoceanografija ir paleoklimatologija, rodo, kad padidėjus atmosferos CO koncentracijai2 vaidino svarbų vaidmenį keičiant Žemės klimatą ir augalų gyvenimą.

Artimiausiais šimtmečiais galime pastebėti panašų padidėjimą dėl antropogeninio (kurį sukelia žmonės) CO padidėjimo.2.

Norėdami suprasti, kaip sausumos augmenija pasikeitė ir judėjo per šį laikotarpį, mes panaudojome neseniai sukurtą metodą, pagrįstą iškastinėmis žiedadulkėmis, išsaugotomis senovės uolienų telkiniuose. Jame naudojama išskirtinė, rūšiai būdinga žiedadulkių grūdelių išvaizda, stebima naudojant mikroskopą.

Išskirtinė žiedadulkių išvaizda išsivystė, kad padėtų augalų apdulkinimo strategijoms. Kadangi kiekviena rūšis turi unikalių žiedadulkių, tai reiškia, kad galime palyginti iškastines žiedadulkes su šiuolaikinėmis žiedadulkėmis, kad rastume atitikmenį – tol, kol augalų šeima neišnyko.

Dėl to iškastines žiedadulkes galima drąsiai priskirti daugeliui šiuolaikinių augalų šeimų. Kiekvienas iš šių šiuolaikinių augalų turi specifinius klimato reikalavimus, todėl darome prielaidą, kad jų senovės giminaičiams reikėjo panašaus klimato.

Kad suteiktų daugiau pasitikėjimo šia prielaida, vengėme duomenų apie augalų grupes, kurios, kaip žinojome, išsivystė po PETM, nes šios rūšys galėjo nepasitvirtinti tokioje pačioje klimato kaitoje kaip ir šiandien.

Dešimtys milijonų metų uolienose išsaugotos žiedadulkės leidžia atkurti ir senovės gėlių bendrijas, ir praeities klimatą.

Ką senovės žiedadulkės pasakoja apie būsimą klimato kaitą

Atliekant tyrimą, naudojama išskirtinė, rūšiai būdinga žiedadulkių grūdų išvaizda, stebima naudojant mikroskopą. Kreditas: Melburno universitetas

Pirmą kartą visame pasaulyje pritaikėme šį metodą iškastiniams mėginiams iš 38 PETM vietų iš visų žemynų, išskyrus Antarktidą. Ši nauja žiedadulkių analizė rodo, kad PETM augalų bendrijos skiriasi nuo iki PETM augalų bendrijų tose pačiose vietose.

Šie gėlių sudėties poslinkiai dėl masyvios augalų migracijos rodo, kad dėl klimato kaitos atsiradę augmenijos pokyčiai buvo visuotiniai, nors augalų tipai skirtinguose regionuose skyrėsi.

Sakydami augalų migraciją, turime omenyje augalų judėjimą, nes pasklidusios sėklos vienoje vietoje ir klimate auga geriau nei kitur – šiuo atveju aukštesnėse, vėsesnėse platumose, o ne žemesnėse, šiltesnėse.

Augalai kasmet gali migruoti daugiau nei 500 metrų, taigi per tūkstančius metų jie gali nukeliauti didžiulius atstumus.

Pavyzdžiui, šiauriniame pusrutulyje JAV Vajomingo plikųjų kiparisų pelkes staiga pakeitė palmių vyraujantys sezoniškai sausi subtropiniai miškai. Taip pat pietiniame pusrutulyje drėgnus ir vidutinio klimato podokarpų miškus pakeitė subtropinių palmių miškai.

Kiekvienai rūšiai priskyrėme kategoriją pagal klimatą, vadinamą Köppen klimato tipu. To pavyzdžiai yra atogrąžų miškai, sausringos dykumos, vidutinio klimato karšta vasara ir poliarinė tundra.

Tai rodo, kad PETM atnešė šiltesnį ir drėgnesnį klimatą link ašigalių abiejuose pusrutuliuose, bet šiltesnį ir sezoniškai sausesnį klimatą vidutinėse platumose.

Norėdami ištirti šių pamainų geografinį mastą, dirbome su dr. Christine Shields iš JAV nacionalinio atmosferos tyrimų centro ir dr. Jeffrey Kiehl iš Kalifornijos universiteto, kad paleistų klimato modelių modeliavimą.

Šiems modeliavimui sukurti naudojami duomenys buvo gauti iš Bendrijos žemės sistemos modelio (CESM1.2 versija).

Šie modeliavimai labai atitiko klimato duomenis, kuriuos radome žiedadulkėse, įskaitant vidutinio klimato plitimą šalto klimato tipų sąskaita link ašigalių, taip pat vidutinio ir atogrąžų klimato plėtimąsi vidutinėse platumose.

Taigi, jei mūsų dabartinis CO2 lygis ir toliau kyla, šylant ir tirpstant amžinajam įšalui, dėl kurio į atmosferą gali išleisti daugiau sukauptos anglies, kaip tai galėjo nutikti prieš 56 milijonus metų, vėl pamatysime šiuos masinius augalijos pokyčius, reaguojant į dramatiškus vietinių klimato sąlygų pokyčius.

Tai, kaip gerai augmenija sugebės migruoti, priklausys nuo daugelio veiksnių, įskaitant klimato kaitos greitį ir tinkamų šiems augalams migracijos zonų prieinamumą.

Ten, kur nukeliauja augalai, taip pat ir gyvūnai, kurie jais pasikliauja (jei gali), – galbūt kai kuriais atvejais ir žmonės.

Suprasdami šį didžiulį mūsų planetos pokytį, atsiradusį dėl šylančio klimato, galime suprasti mūsų potencialią ateitį. Ar esame pasirengę fiziškai išsikraustyti iš savo namų, kaip darė šie senoviniai miškai, prisitaikyti prie klimato kaitos, ar galime dirbti kartu dabar, kad išvengtume neigiamų šylančio pasaulio pasekmių?


Augalijos pokyčiai lėmė pasaulinę temperatūrą per pastaruosius 10 000 metų


Daugiau informacijos:
Vera A. Korasidis ir kt., Pasauliniai sausumos augmenijos ir kontinentinio klimato pokyčiai paleoceno – eoceno terminio maksimumo metu, Paleoceanografija ir paleoklimatologija (2022). DOI: 10.1029 / 2021PA004325

Teikia Melburno universitetas

Citata: Ką apie būsimą klimato kaitą pasakoja senovės žiedadulkės (2022 m. gegužės 6 d.), gauta 2022 m. gegužės 6 d. iš https://phys.org/news/2022-05-ancient-pollen-future-climate.html

Šis dokumentas yra saugomas autorių teisių. Išskyrus bet kokius sąžiningus sandorius privačių studijų ar mokslinių tyrimų tikslais, jokia dalis negali būti atkuriama be raštiško leidimo. Turinys pateikiamas tik informaciniais tikslais.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.