Coś stało się z lasami 56 mln lat temu. Teraz sytuacja się powtarza

Badania skamieniałości roślin z Wyoming pokazują, jak lasy reagowały na gwałtowne ocieplenie klimatu 56 milionów lat temu. Naukowcy dostrzegają niepokojące podobieństwa do zmian zachodzących obecnie, szczególnie w lasach Amazonii.

Wzrost CO2 i zmiany w środowisku

W tamtym okresie gwałtowny wzrost stężenia dwutlenku węgla w atmosferze doprowadził do globalnego ocieplenia. Temperatury na Ziemi wzrosły o ponad 5°C, a zmiana klimatu pociągnęła za sobą również poważne przekształcenia roślinności.

Naukowcy postanowili sprawdzić, jak dokładnie zareagowały wówczas lasy. Analiza skamieniałości z Wyoming wykazała, że powierzchnia koron drzew zmniejszyła się średnio o około 35 proc.

Nie oznaczało to całkowitego zniknięcia lasów. Ich struktura uległa jednak wyraźnej zmianie. Do dna lasu docierało więcej światła i ciepła, gleba stawała się bardziej sucha, a drzewa miały coraz większe problemy z utrzymaniem odpowiedniej ilości wody.

W efekcie lasy traciły część swoich możliwości regulowania lokalnego klimatu i magazynowania węgla.

Las ustępował miejsca roślinom odpornym na suszę

Zmiany nie ograniczyły się do pojedynczego regionu. Wraz z ociepleniem lasy strefy umiarkowanej na średnich i wysokich szerokościach geograficznych zaczęły ustępować roślinności lepiej przystosowanej do wysokich temperatur i niedoboru wody, czytamy w opracowaniu.

W miejsce części gatunków drzew pojawiały się m.in. krzewy, palmy i inne rośliny ciepłolubne. Krajobraz w wielu miejscach zaczął przypominać bardziej suche ekosystemy znane ze współczesnych obszarów śródziemnomorskich czy tropikalnych.

Zmiana roślinności pociągnęła za sobą kolejne konsekwencje. Przekształcenie siedlisk wpłynęło również na zwierzęta, sprzyjając pojawianiu się gatunków lepiej przystosowanych do nowych warunków.

Jak wyglądały dawniej lasy?

Badacze wykorzystali nietypową metodę, aby ustalić, jak wyglądały lasy podczas PETM (ang. Paleocene-Eocene Thermal Maximum). Przeanalizowali mikroskopijne komórki znajdujące się na powierzchni skamieniałych liści. Ich kształt zależy od ilości światła docierającego do liścia w okresie jego wzrostu. Dzięki temu naukowcy mogli określić, czy dana roślina rozwijała się w cieniu, czy w pełnym słońcu.

Porównanie skamieniałych liści ze współczesnymi roślinami pozwoliło oszacować, jak gęste były korony dawnych drzew i jak zmieniły się pod wpływem ocieplenia.

Metodę sprawdzono wcześniej na materiale pochodzącym z około 20 współczesnych lasów i dżungli. Naukowcy chcą teraz rozszerzyć badania i sprawdzić, jak roślinność zmieniała się podczas PETM w różnych częściach świata.

Historia sprzed 56 milionów lat jest ostrzeżeniem

Zdaniem badaczy szczególnie istotne jest tempo zmian. PETM rozwijało się przez tysiące lat. Współczesne ocieplenie zachodzi natomiast w ciągu zaledwie kilku dekad. Różni się również przyczyna obu zjawisk – w przypadku PETM prawdopodobnie kluczową rolę odegrała aktywność wulkaniczna, podczas gdy obecny wzrost stężenia CO₂ jest przede wszystkim związany z działalnością człowieka.

Mimo tych różnic naukowcy dostrzegają podobny mechanizm: wyższe temperatury, większe ryzyko suszy i stres wodny mogą osłabiać drzewa, prowadząc do przerzedzania się lasów.

Obecnie podobne procesy są już obserwowane w niektórych współczesnych ekosystemach, w tym w Amazonii.

Badacze podkreślają, że las nie jest jedynie zbiorem drzew. Jego struktura wpływa na temperaturę, wilgotność, obieg wody i składników odżywczych, magazynowanie węgla oraz funkcjonowanie całych łańcuchów pokarmowych. Dlatego utrata części pokrywy leśnej może uruchomić reakcję łańcuchową, która wykracza daleko poza same drzewa.