Викопне листя розповіло, як спека знищувала ліси 56 мільйонів років тому

Коли на Землі різко теплішає, ліси стають першими провісниками катастрофи. До такого висновку дійшли дослідники, які вивчили скам'яніле листя віком 56 мільйонів років — часів палеоцен-еоценового термічного максимуму (PETM). Тоді в атмосферу потрапила величезна кількість вуглецю, ймовірно через масштабну вулканічну активність, і планета пережила різкий стрибок температури.

Провідна співавторка дослідження, палеоботанікиня Реган Данн із Музею природної історії округу Лос-Анджелес, називає PETM унікальною можливістю побачити, як клімат та екосистеми реагували на зростання вуглецю задовго до появи людства. Науковці вперше змогли відновити густоту лісів за мікроскопічними структурами клітин, що збереглися на викопному листі. Виявилося, що через спеку, посуху та високий рівень CO₂ великі території суходолу поступово втрачали рослинність: лісовий покрив рідшав, рослини зміщувалися на північ, посилювалася ерозія, а кругообіг води порушувався.

Сьогодні, за словами вчених, планета переживає подібні процеси. У різних регіонах фіксують масове відмирання дерев через екстремальну спеку, посухи, пожежі та шкідників. Данн порівнює дерева з «канарками у шахті» — вони стають раннім сигналом небезпеки. Вона зауважує: скорочення лісового покриву супроводжувало майже кожне з п'яти найбільших масових вимирань в історії Землі.

Аби зрозуміти, як виглядали давні ліси, команда дослідників спершу вивчила сучасні екосистеми. Вони зіставили структуру крон із тисячами мікроскопічних клітин, збережених у ґрунті, а потім застосували ці дані для моделі, що дозволяє оцінити рослинність минулого. Для перевірки використали викопні матеріали з басейну Ханна у Вайомінгу, де у давнину формувалися вугільні поклади. Органічна речовина там добре збереглася разом із фрагментами листя.

Понад десять років Реган Данн, Еллен Куррано з Університету Вайомінга та їхні колеги збирали сотні зразків у цьому регіоні. Це дозволило порівняти рослинність до кліматичних змін і після них. Сьогодні Вайомінг — це степи, але 56 мільйонів років тому тут росли гігантські метасеквої, платани, вільхи та пальми, характерні для теплого субтропічного клімату.

Цікаво, що на початку зростання CO₂ рослини могли навіть активніше рости, пояснює Данн. Проте з підвищенням температури спека та нестача води почали переважати позитивний ефект від додаткового вуглекислого газу. Дедалі більші площі рослинності буріли. Це свідчить про існування критичної межі: після її проходження потепління вже не стимулює ліси, а руйнує їх. Вчені наголошують: нинішні темпи зростання CO₂ є безпрецедентними, тому важливо встигнути зреагувати на ці сигнали.