Az első erdők megjelenése és a légkör

A Potsdami Klímakutató Központ (PIK) számolt be arról a nemzetközi kutatásról, amelyben az első szárazföldi növények és a légkör szén-dioxid-szintje közti összefüggéseket tárták fel. A kutatók arra jutottak, hogy az első erdők kialakulásakor az eddig véltnél jóval alacsonyabb volt a szén-dioxid-szint, így az nem az erdők hatására csökkent.

A légköri szén-dioxid egykori mennyiségét a különböző kőzetek izotóparányai, illetve egyes tengeri élőlények előfordulása alapján lehet visszamenőleg kiszámítani, de nem minden korszakot illetően hiánytalanok és pontosak ezek az adatok, így gyakori, hogy ellentmondásos értékeket kapnak az egyes számításokat végző kutatók.

Az első fa jellegű növények mintegy 385 millió éve hódították meg a szárazföldeket, korábban csak sekély gyökerű, kis termetű növények voltak jelen. Az uralkodó feltételezés az, hogy az erdők kialakulásával nagy mennyiségű szén-dioxid került ki a légkörből, s ezzel a fák hozzájárultak ahhoz, hogy bolygónk sarkvidékein jégtakaró jöhessen létre. Ennek pedig az volt az előfeltétele, hogy az erdők megjelenésekor magas legyen a légköri szén-dioxid szintje.

A kutatók most egy új módszerrel mérték fel a szén-dioxid lehetséges mennyiségét. Jelenkori növények gázcseréjét vizsgálták meg, mégpedig olyan növényekét, amelyek már ebben az ősi időszakban is jelen voltak. A mostani növényeket aztán összevetették a fosszilis maradványokkal. Felmérték a gázcserenyílások sűrűségét, illetve a növényi szövetekben lévő szénizotóp-arányokat. A jelenkori mérésekből és a fosszilis maradványokkal való hasonlításukból számították aztán ki, mennyi szén-dioxid volt a korabeli légkörben, ami a fosszíliákban látható mennyiségű gázcserenyílást, illetve izotóparányt eredményezte.

Míg a korábbi elképzelések szerint 2000-8000 ppm (milliomodrész) volt e gáz légköri aránya, a friss számítások szerint ennél kisebb: 525-715 ppm. Bolygónk mérsékelt hőmérsékletű hely volt, a trópusokon 24,1- 24,6 Celsius-fokos középhőmérséklettel, így az erdők boldogan élhettek akkor is, ha a sarkokon már elkezdett kialakulni a jégborítás.

A Nature Communications folyóiratban publikált kutatási eredmény azt jelenti, hogy az erdők létrejöttének nem volt különösebb szerepe a légköri szén-dioxid-szint korabeli változásában. Ezt az tette lehetővé, a szakemberek szerint, hogy a korai fák sokkal mélyebbre nyúló gyökerei alacsonyabb tápanyagveszteséggel járó talajokat hoztak létre. A korábban élt, sekélyen gyökerező apró, cserjeszerű növényeknek nagyobb szükségük volt a kőzetek mállására, s ezekkel a kémiai folyamatokkal jóval inkább hozzájárultak a légköri szén-dioxid kivonásához, mint az első fák.