Примерно 56 миллионов лет назад Земля пережила катастрофический всплеск температуры. Мощные вулканические выбросы заполнили атмосферу парниковыми газами, вызвав стремительный нагрев планеты — событие, известное науке как Палеоцен-эоценовый термальный максимум (PETM). Новое исследование показало, что этот древний кризис служит суровым предупреждением для нашего времени: даже пышная зелень тропиков может исчезнуть под натиском жары.
Ученые во главе с Риган Данн из Музея естественной истории округа Лос-Анджелес решили заглянуть в прошлое через микроскоп. Объектом их внимания стал бассейн Ханна в Вайоминге — место, где осадочные породы накопились слоями угля, сохранив органику до наших дней. Команда изучила эпидерму — клетки кожицы окаменелых листьев того периода.
«Это буквально кусочки пазла, — поясняет Данн. — Форма этих клеток зависит от того, сколько света получал лист при жизни».
Установив связь между формой клеточных стенок и индексом площади листьев (количеством зелени на единицу площади), команда смогла реконструировать густоту древнего леса. Оказалось, что вопреки ожиданиям, буйство углекислого газа не сделало леса гуще. Напротив, кроны деревьев проредились примерно на 35%, а в начале потепления листвы стало меньше сразу на 61%.
Парадокс зеленого мира
Казалось бы, логика проста: больше CO2 — больше еды для растений. Растения должны бурно расти, поглощая излишки газа. Однако реальность оказалась мрачнее. Результаты показали, что последствия быстрого нагрева перевешивают пользу от обилия удобрений. Леса начали гибнуть.
Сегодня мы видим пугающее эхо тех событий. Несмотря на то, что общая «зеленость» планеты росла с 1980-х годов, примерно с 2000 года эта тенденция остановилась на 90% поверхности суши. Жара и засуха теперь побеждают пользу от углекислого газа. Запасы углерода в лесах сокращаются. По оценкам экспертов, если так пойдет и дальше, к 2100 году надземная биомасса лесов потеряет до 20% своего объема. Это создает порочный круг: меньше деревьев — хуже переработка углерода — еще жарче — еще меньше деревьев.
Уроки глубокой древности
Событие PETM часто называют лучшим природным аналогом современного изменения климата, хотя есть важное отличие: сейчас человечество выбрасывает углерод в десять раз быстрее, чем древние вулканы. Тогда температура поднялась на 5–8 градусов, изменив облик всей биосферы.
Риган Данн подчеркивает, что понимание механизмов прошлого критически важно для прогноза будущего. Сейчас амазонские джунгли — легкие нашей планеты — уже не выдерживают давления вырубок и аномальной жары. Изучение того, как леса гибли во время PETM, дает понять: у экосистем есть точка невозврата. Как отмечает Данн, восстановление углеродного баланса, который мы нарушаем прямо сейчас, займет около ста тысяч лет. У нас ещe есть шанс осознать масштаб угрозы, пока история не начала повторяться по самому худшему сценарию.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Изображение: пример окаменелой кутикулы листьев, использованной в исследовании, демонстрирующей формы клеток более плотного, тенистого леса. Длина шкалы составляет 50 микрон (0,05 миллиметра). Окаменелость кутикулы листа окрашена в красный цвет для лучшей видимости под микроскопом. Фото: Риган Данн
