Fosilizirano lišće iz Vajominga otkriva kako su se šume slomile tokom drevnog zagrijavanja planete

Zemlja je prije otprilike 56 miliona godina prošla kroz jedan od najintenzivnijih perioda globalnog zagrijavanja u svojoj historiji, poznat kao paleocensko-eocenski toplotni maksimum ili skraćeno PETM. Kako je nivo ugljik-dioksida u atmosferi naglo rastao, šume su doživjele dramatično opadanje krošnji, a za oporavak im je trebalo više od 100.000 godina. Do tog zaključka došla je grupa istraživača u studiji objavljenoj 13. avgusta u časopisu Science, a njihovi rezultati nude otrežnjujući pogled na to kako bi mogla izgledati budućnost planete pod pritiskom klimatskih promjena koje uzrokuje čovjek.

„Zemlja nikada nije doživjela ispuštanje ugljika tempom kojim ga stvaramo danas“, kaže u saopćenju Regan Dunn, koautorica studije i paleobotaničarka u Prirodnjačkom muzeju okruga Los Angeles. „PETM nam daje najbolji prozor u to kako Zemljina klima i ekosistemi reagiraju na masovnu injekciju ugljika prije nego što su ljudi počeli preoblikovati planetu.“ Čovječanstvo trenutno ubacuje ugljik-dioksid u atmosferu brzinom bez presedana, a predviđanje kako će se taj plin odraziti na vegetaciju nije nimalo jednostavno. Biljkama je ugljik-dioksid potreban za fotosintezu, pa bi povišene koncentracije teoretski trebale značiti bujniji rast. Ali previše toplote i sve što ide uz nju — ekstremne vremenske pojave i porast broja patogena — može biljke izložiti stresu i na kraju ih ubiti.

Kako se čita svjetlost iz lista starog milione godina

Upravo zato su se Dunn i njene kolege okrenule prošlosti kako bi vidjele šta bi se moglo dogoditi današnjim šumama. Prikupili su fragmente fosiliziranog lišća skrivene u stijenama basena Hanna u južnom centralnom dijelu Vajominga. Ti uzorci sačuvali su oblike najvanjskijih ćelija listova, a upravo taj detalj otkriva koliko je sunčeve svjetlosti list primao dok je rastao. „Postoji ta razlika između sunčanih i sjenovitih listova, čak i na istoj biljci“, objasnila je Dunn Jamesu Dinneenu iz Naturea. Listovi koji rastu u sjeni imaju izdužene ćelije koje se pružaju tražeći svjetlost, dok su oni izloženi suncu kraći i zaobljeniji. Ta informacija omogućila je timu da izračuna gustoću šumskih krošnji i da je prati kroz cijeli period PETM-a.

Rezultat je pokazao dvije faze. U početku je šuma bujala zahvaljujući povišenom ugljik-dioksidu, ali taj nalet rasta nije potrajao. Krošnje su potom brzo izgubile oko 60 posto lisnatog pokrivača, a ostatak PETM-a provele su otprilike 35 posto prorijeđenije nego na početku. „To bi trebalo biti razlog za zabrinutost, jer stopa ispuštanja ugljika nikada nije bila viša nego sada“, kazala je Dunn Oliveru Milmanu iz Guardiana. Prema procjeni tima, lisnati pokrivač nije se vratio u svoje izuzetno gusto stanje sve do prije najmanje 55,7 miliona godina.

Promjena nije ostala samo u krošnjama. Paprati su zamijenile širokolisne srodnike brijestova, oraha i avokada, biljke i tla pohranjivali su manje ugljika, a rijeke su nosile više sedimenta. „Klima koja se mijenjala promijenila je šumu, a šuma je promijenila krajolik“, napisala je Dunn za The Conversation.

Odjek u današnjim šumama

Te promjene, upozoravaju autori, imaju svoj odraz i u onome što danas vidimo. Od osamdesetih godina prošlog stoljeća satelitski snimci pokazivali su trend „ozelenjavanja“ izazvan antropogenim emisijama ugljik-dioksida. No oko 2000. godine istraživači su utvrdili da se obrazac preokrenuo na više od 90 posto vegetacijom pokrivene površine planete. S druge strane, postoje i naznake veće otpornosti: prema studiji objavljenoj prošle godine, prosječna veličina stabala u amazonskoj prašumi rasla je 3,3 posto svake decenije između 1971. i 2015., što sugerira da bi Amazon mogao biti otporniji na klimatske promjene nego što se ranije mislilo.

Ono što se dogodilo tokom PETM-a svakako je „opomena“, ocijenio je za Nature Gabriel Bowen, paleoklimatolog s Univerziteta u Utahu koji nije učestvovao u istraživanju. „Ono što tražimo jesu smjernice iz prošlosti o tome šta se može dogoditi.“ Zabrinjavajuće je, međutim, to što pritisak kojem danas izlažemo šume nema mnogo veze sa sporim oslobađanjem ugljik-dioksida — vjerovatno iz vulkanskih erupcija — koje se tokom PETM-a odvijalo hiljadama godina. Današnje biljke suočavaju se s rastućim temperaturama, ali i sa zagađenjem, sječom šuma, fragmentacijom staništa, šumskim požarima i nizom drugih stresora. Ako su se šume prorijedile i pod sporijom i čistijom verzijom tog eksperimenta, poručuju naučnici, to nije ohrabrujuće.