Ученые говорят, что растения пытаются адаптироваться к изменениям климата, но могут не успеть.
Около 56 миллионов лет назад Земля пережила внезапный и резкий климатический сдвиг, в результате которого температура повысилась на 6°C всего за 5000 лет. В течение этого времени растительный мир пытался адаптироваться, уменьшая свою способность поглощать углерод из атмосферы. Новые исследования показывают, что эта потеря поглощения углерода способствовала длительному характеру этого события. И сегодня ученые предупреждают, что это может произойти снова, пишет Indian Defence Review.
Быстрые изменения климата сегодня в 10 раз превышают темпы палеоцен-эоценового термического максимума (ПЭТМ) – древнего события глобального потепления. Поскольку растения уже пытаются успевать за изменениями, последствия этого быстрого изменения могут помешать их решающей роли в хранении углерода и регулировании климата.
Растения играют ключевую роль в регулировании климата Земли. Они делают это с помощью процесса, известного как секвестрация углерода. Это поглощение углекислого газа из атмосферы во время фотосинтеза и его хранение в своей биомассе, включая листья, древесину и корни. Делая это, растения помогают поддерживать баланс в углеродном цикле Земли и играют жизненно важную роль в смягчении изменения климата.
Однако внезапные или экстремальные изменения климата, подобные тем, которые произошли во время PETM, могут нарушить этот процесс. Согласно исследованию, опубликованному в Nature Communications, экстремальное глобальное потепление 56 миллионов лет назад привело к трудностям у многих видов растений, а их способность поглощать углерод снизилась. В конечном итоге это способствовало длительному характеру потепления, которое продолжалось гораздо дольше, чем ожидалось.
PETM увеличило содержание углерода в атмосфере и повысило глобальную температуру примерно на 6 °C за короткий период. Исследования этого события показывают, как растительность реагировала на такие быстрые изменения. Изучая ископаемую пыльцу и характеристики растений, ученые реконструировали, как менялась растительность в разных регионах во время потепления.
В средних широтах, таких как бассейн Бигхорн в Вайоминге, палеонтологическая летопись свидетельствует о сдвиге в сторону более мелких, более засухоустойчивых растений, таких как пальмы и папоротники. Эти виды могли лучше выдерживать более жаркие условия, но имели меньшую способность сохранять углерод. В то же время в высокоширотных регионах, таких как Арктика, наблюдался рост растительной биомассы, поскольку растительность адаптировалась к более теплому климату. Несмотря на это, общее поглощение углерода значительно уменьшилось в течение 100 000 лет, поскольку экосистемы не смогли быстро восстановиться после климатического шока.
Способность растений адаптироваться к новому климату имеет решающее значение для сохранения их роли в поглощении углерода. PETM продемонстрировал, что эволюция и миграция растений не могут успевать за скоростью потепления. По словам исследователей, виды растений не смогли достаточно быстро адаптироваться к изменениям климата, что способствовало длительному нарушению систем хранения углерода.
Исследование также подчеркивает, как растительность, которая процветает в экстремальных условиях, например небольшие, выносливые пальмы и папоротники, может выжить. Но эти растения менее эффективно сохраняют углерод, чем их более крупные, более устойчивые аналоги. Это отставание в адаптации, вызванное быстрым потеплением, означало, что системы поглощения углерода Земли были значительно ослаблены в течение десятков тысяч лет. Эта задержка восстановления прослеживается в климатических моделях, сложившихся сегодня, когда экосистемы сталкиваются с подобным давлением из-за повышения температуры.
Сегодняшний климатический кризис разворачивается стремительными темпами, температура растет в десять раз быстрее, чем во время PETM. Исследование подчеркивает насущную необходимость понять, как растения могут адаптироваться к таким быстрым изменениям окружающей среды. Если нынешние тенденции потепления сохранятся, возможности современной растительности по хранению углерода могут оказаться под угрозой. Это, в свою очередь, может помешать усилиям по замедлению изменения климата и привести к более длительному нарушению глобального углеродного цикла.
Напомним, что по данным ООН, в течение следующего десятилетия температура на Земле превысит критический порог в 1,5 градуса по Цельсию. Это означает, что люди не справились с большой климатической задачей и не выполнили условия Парижского соглашения.
При этом прошлый 2025 год стал самым жарким за всю историю наблюдений. Причину ученые видят в непрерывном сжигании ископаемого топлива: нефти, газа и угля, которые выбрасывают в атмосферу парниковые газы.