56 millió éve már látta a Föld, mi történik az erdőkkel a forróságban

A PETM, azaz a paleocén-eocén hőmérsékleti maximum nagyjából 150 ezer éves időszakában, úgy 56 millió évvel ezelőtt, a bolygónk rendkívüli melegedést és szén-dioxid-szint emelkedést élt át. Az időszak kezdetén a hőmérséklet már eleve magas volt, ám néhány ezer év alatt még tovább emelkedett, a mainál még vagy 15 Celsius-fokkal magasabb volt az átlag. A sarkokon nem volt állandó jégtakaró, ellenben ott is dús növényzet élt. A tengerek azonban elsavasodtak, és jelentős átalakuláson esett át az élővilág.

A PETM felmelegedését a mai, emberi okhoz köthető, igen gyors hőmérséklet-emelkedéséhez hasonlíthatjuk, ezért sok szempontból afféle mintaként is szolgál arra, hogy mire is számíthatunk a jövőben.

A háttérben hatalmas léptékű vulkáni aktivitás állhatott: az Észak-Atlanti Magmás Provincia (NAIP) szakaszos működésbe lépett. A mai észak-európai régió és Grönland között, amint e térség felnyílt, s a szárazföldek távolodni kezdtek egymástól, kialakult az Atlanti-óceán északi medencéje. A kitörés során a légkörbe jutó szén-dioxid a számítások szerint 10-12 ezer gigatonna lehetett.

Összességében a kitörés évezredei alatt annyi üvegházgáz jutott a légkörbe, amennyit jelenleg az emberiség is mintegy ezer év alatt (jelen kibocsátással) pumpálna a légkörbe. E vulkáni tevékenység ajándéka a festői szépségű világörökségi helyszín, az észak-ír Óriás útja is.

Bár az az általánosan elterjedt elképzelés, hogy ez a nagy meleg és a magas szén-dioxid-szint a növényzet számára igen kedvező, egy kutatásban nemrégiben ezzel ellentétes bizonyítékok kerültek elő. Amit ma is tapasztalunk (sajnos hazánkban is), az erdők hanyatlása, pusztulása terén, az a PETM időszakában is így játszódhatott le. A kutatásról a La Brea Kátránytavak Múzeuma számolt be.

A kutatók azt mérték fel a falevél-ősmaradványok segítségével, hogy vajon képes volt-e ellensúlyozni a melegedés hatásait a légköri szén-dioxid igen magas szintje. Azt mérték fel, mennyire volt zárt az erdők lombkoronája, ehhez egy speciális adatot, a levélfelületi indexet számították ki saját fejlesztésű módszerükkel. Az ősmaradványokon alkalmazott módszert a kutatók dél-amerikai erdőkön tesztelték és pontosították, hogy a valóságnak megfelelő adatokat kaphassanak.

Attól függően, hogy egy levél mennyi napfényt kap, vagyis mennyire zárt vagy nyitott az erdő lombkoronája, más alakot vesznek fel a levél sejtjei. Napos helyen kerekded, kevésbé megnyúlt sejtekből állnak, míg árnyékban hullámos szélű és jóval megnyúltabb sejtek alkotják a levelek felszínét. A napfényben lévő és az árnyékos levelek még egyazon növényen belül is mutatják ezeket az eltéréseket. A kutatók a sejtek hosszúságának és szélességének egymáshoz viszonyított arányából tehát ki tudták következtetni, mennyire lehetett zárt vagy nyitott a lombkorona a PETM idején.

A levél-ősmaradványok sorozatából a kutatók fel tudták vázolni, miként változott az erdők zártsága a PETM évezredei alatt.

Az időszak kezdete előtt ugyan magas volt a lombkorona aránya, ám a PETM kezdetén hirtelen 61 százalékkal zuhant, és igen hosszú időn át alacsony is maradt. Egy közeli területről származó adatok szerint a PETM idején az éves átlaghőmérséklet mintegy 5 Celsius-fokkal emelkedett, csökkent a csapadék mennyisége, a nyári hőmérséklet pedig meghaladta a 40 Celsius-fokot. A PETM végén aztán, amikor a hőmérséklet és a vízellátottság nagyjából visszatért a korábbi szintre, az erdők is regenerálódtak.

A műholdas mérések szerint kb. 2000 óta a mai erdőkön is tapasztalhatók a lombkorona csökkenésének jelei, és ezt a csökkenést is megelőzte egy globális zöldülés hasonlóan az 56 millió évvel ezelőttiekhez.

Jelenleg az ember általi kibocsátás gyorsabb ütemben juttatja a levegőbe az üvegházgázokat, mint az 56 millió évvel ezelőtti vulkánkitörés tette. A körülmények persze hasonlóan változnak, talán az idei nyár után nem kell már magyarázni, mit jelent a szélsőséges meleg hatása.

Ez játszódott le a PETM idején is: a növények több vizet párologtattak, csökkent a talajvíz szintje, a csapadékesemények is szélsőségessé váltak (aszályok és intenzív esők váltakoztak). A kutatók szerint a mai helyzethez igen hasonló stresszt éltek át a növények, mind a hőség, mind a vízellátottság területén. Ehhez kötődhet a PETM elején tapasztalt erdőpusztulás is.