Cum au încetat plantele să mai prospere atunci când Pământul s-a încălzit acum 56 de milioane de ani
În urmă cu aproximativ 56 de milioane de ani, planeta a trecut printr-o încălzire bruscă și masivă, un episod cunoscut în prezent sub numele de Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM). Temperatura globală a crescut cu aproximativ 6°C într-un interval relativ scurt – circa 5.000 de ani –, iar concentrația de carbon din atmosferă s-a amplificat la niveluri fără precedent. Un efect major, demonstrat recent într-un studiu publicat în Nature Communications, este că multe dintre plantele existente atunci nu au mai putut face față noilor condiții climatice, iar capacitatea ecosistemelor de a stoca carbon s-a prăbușit pentru zeci de mii de ani.
Plantele joacă un rol crucial în reglarea climei prin sequestrarea carbonului – adică absorbția dioxidului de carbon prin fotosinteză și stocarea acestuia în frunze, rădăcini și sol. Însă încălzirea accelerată poate perturba profund acest mecanism. Cercetătorii care au analizat transformările ecosistemelor din timpul PETM au combinat modele computerizate privind evoluția și dispersia plantelor cu date fosile, în special polen, colectate din trei zone-cheie: Bighorn Basin din SUA, regiunea Mării Nordului și zona arctică.
Polenul fosil, produs în cantități mari și extrem de rezistent, permite o reconstrucție detaliată a vegetației, fiind transportat pe distanțe lungi și conservat excelent în sedimente vechi. Pe baza acestor date, echipa de cercetare a reușit să determine cum au evoluat caracteristici precum înălțimea plantelor, masa frunzelor sau proporția speciilor foioase în timpul și după încălzirea globală abruptă.
Schimbări regionale dramatice: când plantele mici au luat locul pădurilor
În zonele de latitudine medie, inclusiv în Bighorn Basin, datele arată o scădere notabilă a capacității vegetației de a regla clima. Pădurile înalte și diversificate au fost înlocuite treptat de plante mai mici, rezistente la secetă, precum palmierii și ferigile. Creșterea masei frunzelor pe unitatea de suprafață (un indicator al frunzelor mai groase și mai dense) și declinul speciilor decidue sugerează o adaptare forțată la condiții tot mai calde și aride. Solurile au înregistrat, de asemenea, scăderi ale carbonului organic, semn al unei stocări reduse a carbonului la nivel terestru.
Practica fotosintezei a continuat, dar eficiența stocării carbonului a scăzut drastic. Plantele care au supraviețuit schimbării climatice au fost cele capabile să se adapteze rapid, însă aceste specii aveau o capacitate mult mai redusă de a fixa carbon în biomasa lor. Rezultatul: ecosistemele terestre din aceste regiuni nu au mai putut contribui eficient la reglarea climei timp de zeci de mii de ani.
În schimb, în zona arctică situația a evoluat diferit. Temperaturile mai ridicate au permis extinderea speciilor cu frunziș bogat, transformând pădurile de conifere în ecosisteme dominate de plante cu frunze late, specifice zonelor mlăștinoase. Aici, biomasa a crescut, iar modelările indică faptul că regiunile nordice au reușit nu doar să se adapteze, ci și să își amplifice capacitatea de a capta carbon. Chiar și palmierii – plante asociate de obicei cu climatul subtropical – au persistat o perioadă în Arctic.
Lecția pentru prezent: viteza încălzirii actuale depășește capacitatea de adaptare a plantelor
Episodul PETM a durat în total peste 100.000 de ani, iar cercetătorii sugerează că unul dintre motive a fost tocmai slăbirea capacității vegetației de a capta carbonul. Ecosistemele de latitudine medie au avut nevoie de 70.000–100.000 de ani pentru a-și reveni complet și pentru a redeveni eficiente în stabilizarea climei.
Ceea ce se întâmplă astăzi este însă chiar mai alarmant: încălzirea globală provocată de activitățile umane are loc de aproximativ zece ori mai rapid decât în timpul PETM. Această viteză reduce dramatic capacitatea plantelor moderne de a se adapta, iar riscul ca ecosistemele terestre să nu poată stoca suficient carbon devine o realitate tot mai gravă.
Studiul oferă o perspectivă crucială asupra modului în care biosfera reacționează la schimbări climatice bruște. Dacă în trecutul geologic adaptarea a necesitat milenii, ritmul accelerat al încălzirii actuale pune presiune pe sisteme biologice care nu au timpul necesar să evolueze. Concluzia cercetătorilor este clară: înțelegerea modului în care plantele pot – sau nu pot – ține pasul cu schimbările rapide ale climei este esențială pentru a anticipa viitorul capacității Pământului de a regla carbonul și temperatura globală.
Iar lecția oferită de Pământul de acum 56 de milioane de ani ne arată că, atunci când ecosistemele cedează, revenirea este lentă, dificilă și cu efecte de durată asupra întregii planete.