Исследования древних атмосферных условий показывают, что уровень углекислого газа на Земле в прошлом сильно колебался и влиял на глобальные климатические процессы. Особенно интересны данные о периоде, когда на планете существовали как ледяные шапки, так и повышенные концентрации CO₂, сходные с современными прогнозами.

Период изменений: 330–260 миллионов лет назад

Ученые восстановили историю уровня CO₂ на основе ископаемых растений и минералов, образовавшихся в древних почвах. Эти данные охватывают эпоху, когда на полюсах уже существовали ледники, а тропические леса достигали своего расцвета и оставляли после себя богатые угольные месторождения. В этот период климатические циклы существенно влияли на развитие планеты, вызывая потепления и похолодания.

Что говорят древние данные о климате?

Полученные результаты показывают, что концентрации CO₂ в атмосфере в те времена достигали уровней, которые ожидаются в XXI веке. Это подчеркивает важность изучения обратных связей между растительностью и климатом, ведь исчезновение тропических лесов способно ускорить изменение климата.

Обратные связи между растительностью и климатом

«Наша работа показывает, что изменение климата влияет на растения, а растения в свою очередь могут усиливать или замедлять эти изменения», — говорит ведущий автор исследования, профессор Изабель Монтанес. — «Текущие модели будущего климата зачастую недооценивают роль лесов и их влияние на концентрацию CO₂ в атмосфере».

Роль тропических лесов в прошлом и будущем

300 миллионов лет назад тропические леса служили мощным поглотителем углекислого газа, подобно современным океанам. Исследование показывает, что изменения в этих лесах могли объяснить значительные колебания уровня CO₂ во времена ледниковых циклов, достигавшие 100–300 ppm.

Углеродный цикл и возможные риски

Это первое исследование, показывающее, что изменения в функционировании растений могут иметь критические последствия для климата, даже до степени вымирания. Несмотря на устойчивость растительности к многомиллионным климатическим циклам, существуют пороговые уровни, за которыми происходят быстрые и необратимые изменения.

Различия в реакции растений

Например, крупные древние деревья и папоротники реагировали по-разному на изменения уровня CO₂. Некоторые виды, например, гигантские деревья, страдали из-за плохой водоотдачи при повышенных концентрациях, уступая место более выносливым растениям.

Параллели с современностью

За последний миллион лет уровень CO₂ в атмосфере колебался в пределах 200–300 ppm, поддерживая так называемый «ледяной» климат Земли. Однако за последние 100 лет он вырос до 401 ppm — уровень, не наблюдавшийся за последние 3,5 миллиона лет. Это вызывает тревогу, поскольку подобные изменения уже приводили к значительным климатическим и экологическим кризисам.

Марина Новикова

Научный журналист, которая зажигает в умах читателей огонь любопытства. Она переводит сложнейший язык Вселенной — от шёпота далёких галактик до генетического кода в наших клетках — на понятный и увлекательный человеческий язык. Её статьи — это не сухие факты, а захватывающие экспедиции на передний край знаний, доказывающие, что наука — это самое грандиозное приключение в истории человечества.