Co stanie się z Ziemią w przyszłości w wyniku zmian klimatycznych? Aby dostarczyć ważnych informacji, odkryto „skamieniały” liść sprzed 23 milionów lat.
Odkryty w Nowej Zelandii może być w stanie przewidzieć, jak będą postępować współczesne zmiany klimatyczne. Liść znajdował się w starożytnym kraterze wulkanicznym w pobliżu miasta Dunedin w południowej Nowej Zelandii. W kraterze o średnicy około jednego kilometra znajdowało się niegdyś jezioro, które okresowo się wypełniało. Naukowcy nadali mu przydomek Foulden Maar. Uznając ją za naukową kopalnię złota, od tego czasu badali ją, dokonując ważnych odkryć.
W przypadku najnowszych badań, przeprowadzonych przez naukowców z Columbia University, naukowcy po raz pierwszy połączyli liście 23-milionowego lasu z wysokim poziomem atmosferycznego dwutlenku węgla, co z kolei korelowało ze zwiększonym wzrostem rośliny w ciepłym klimacie pogodowym. Odkrycie to pogłębia zrozumienie, w jaki sposób zwiększony CO2 ogrzewa ziemię i jak dynamika życia roślin może się zmienić w nadchodzących dziesięcioleciach, kiedy poziom CO2 może odzwierciedlać poziomy z odległej przeszłości.
Naukowcy odzyskali liście z pojedynczego dna nowozelandzkiego jeziora, w którym znajdują się szczątki roślin, ryb, pająków, chrząszczy, much, grzybów i innych żywych organizmów pochodzących z dolnego miocenu. Od dawna zakładali, że poziom CO2 był wtedy wysoki i że niektóre rośliny mogą go wydajniej zbierać do fotosyntezy, i to jest pierwsze badanie, które wydaje się to potwierdzać.
W rzeczywistości miocen od dawna jest źródłem nieporozumień dla badaczy paleoklimatu. Uważa się, że średnie temperatury na świecie były o 3 do 7 stopni C cieplejsze niż obecnie, a lód w znacznym stopniu zniknął na biegunach. Jednak niektóre dowody wydają się sugerować, że poziom CO2 wynosił tylko około 300 części na milion, podobnie jak w epoce przedindustrialnej i nie wystarczał do wyjaśnienia tego ocieplenia. Jednak nowe badanie, oparte na analizie izotopów węgla wewnątrz liści, pozwoliło oszacować, że atmosferyczne CO2 nie wynosi 300 ppm, ale około 450. Po drugie, wykazało, że drzewa są bardzo wydajne w zasysaniu węgiel przez aparaty szparkowe, bez wypuszczania dużej ilości wody. To pozwoliło im rosnąć na marginalnych obszarach, które w przeciwnym razie byłyby zbyt suche dla lasów.
„Zadziwiające jest to, że te liście są w zasadzie zmumifikowane, więc mamy ich oryginalny skład chemiczny i możemy zobaczyć wszystkie ich piękne cechy pod mikroskopem” - powiedział główny autor Tammo Reichgelt, pomocnik naukowca w Obserwatorium Ziemi Lamont-Doherty w Columbia University i adiunkt w dziedzinie nauk o Ziemi na Uniwersytecie Connecticut. „Okazało się, że poziom CO2 był wtedy wysoki”.
Doświadczenia laboratoryjne i terenowe wykazały, że gdy poziom CO2 wzrasta, wiele roślin zwiększa tempo fotosyntezy, ponieważ potrafią skuteczniej usuwać węgiel z powietrza i oszczędzać wodę w tym czasie. W rzeczywistości badanie z 2021 r. Oparte na danych satelitarnych NASA pokazuje efekt „globalnego zazieleniania”, głównie ze względu na wzrost poziomu CO2 wytwarzanego przez człowieka w ostatnich dziesięcioleciach. Oczekuje się, że efekt będzie się utrzymywał wraz ze wzrostem poziomu CO2.
Chociaż może to brzmieć jak dobra wiadomość, tak naprawdę nie jest. Zwiększona absorpcja CO2 nie zrekompensuje tego, co ludzie wylewają do powietrza. Ponadto nie wszystkie rośliny mogą z niego skorzystać, a wśród tych, które to robią, wyniki mogą się różnić w zależności od temperatury i dostępności wody lub składników odżywczych. Ponadto istnieją dowody na to, że gdy niektóre główne rośliny uprawne ulegają szybszej fotosyntezie, pochłaniają stosunkowo mniej wapnia, żelaza, cynku i innych minerałów niezbędnych do odżywiania człowieka. Ponieważ znaczna część dzisiejszego życia roślin ewoluowała w świecie o umiarkowanym klimacie i niskiej emisji CO2, niektóre ekosystemy naturalne i rolnicze mogą zostać zakłócone przez wyższy poziom CO2,wraz ze wzrostem temperatur i zmianami opadów.
Emisje ludzkie spowodowały obecnie wzrost poziomu CO2 do około 415 części na milion i prawie na pewno osiągną 450 do około 2040 r., Identycznie jak w przypadku lasu Foulden Maar.
„Wszystko do siebie pasuje, wszystko ma sens” - powiedział współautor badania William D'Andrea, paleoklimatyczny naukowiec. Oprócz pokazania, jak rośliny mogą reagować bezpośrednio na CO2, „powinno to dać nam więcej informacji na temat zmian temperatury wraz z poziomem CO2”.
Źródła referencyjne: Climate of the Past, Columbia University
PRZECZYTAJ także:
Stworzono sztuczny liść, który przekształca dwutlenek węgla w paliwo alternatywne
Ptasie pióra, aby zbadać, jak zmieniło się zanieczyszczenie miast w ciągu ostatnich 100 lat
