Этот эпизод известен как палеоценово-эоценовый термический максимум (ПЭТМ). Новое исследование, опубликованное в Nature Communications, показывает, что растительные экосистемы тогда столкнулись с глубокими перестройками, что снизило их способность поглощать углекислый газ — и, возможно, продлило период аномальной жары более чем на 100 тысяч лет.
Сегодня планета нагревается примерно в десять раз быстрее, чем во времена ПЭТМ. Это ставит под вопрос способность современной растительности адаптироваться к столь стремительным изменениям.
Чтобы понять, как растения реагировали на экстремальное потепление, исследователи использовали комплексный подход: компьютерное моделирование развития растительности и круговорота углерода в сочетании с анализом ископаемой пыльцы — устойчивого к разложению «архива» древних экосистем.
Материал для исследования собрали в трёх регионах: бассейн реки Бигхорн (США), район Северного моря, Арктика.
В средних широтах пыльцевые данные позволили восстановить ключевые характеристики растительности: высоту, массу листьев, типы доминирующих растений и степень листопадности. Исчезали лиственные деревья, способные удерживать значительные объёмы углерода; увеличивалась масса листьев на единицу площади — признак более плотной и жёсткой листвы, характерной для растений стрессовых условий; данные ископаемых почв свидетельствуют о сокращении запасов органического углерода.
То есть экосистемы становились менее эффективными «стоками» углекислого газа.
Высокие широты оказались неожиданной зоной роста. Арктика отреагировала иначе. Здесь растения, напротив, увеличивали высоту и общую биомассу. Пыльца показывает замену хвойных лесов на болотные широколиственные виды, а также присутствие субтропических растений, включая пальмы.
Согласно моделям, в высоких широтах потепление открыло новые возможности для роста и фотосинтеза — экосистемы там временно усилили способность поглощать CO₂.
Исследователи предполагают, что снижение продуктивности растительности в средних широтах — крупных участках суши — могло уменьшить общий объём углерода, который наземные экосистемы способны удерживать. Этот эффект, по оценкам, сохранялся 70–100 тысяч лет, замедлив возвращение климата к прежнему состоянию.
Во время ПЭТМ повышение температуры на 4 °C уже превышало возможности адаптации многих растений. Сегодня темпы роста температур значительно выше, а значит:
- у современных экосистем гораздо меньше времени на перестройку;
- «углеродная роль» растений может ослабеть быстрее, чем предполагают текущие модели;
- уязвимыми оказываются именно умеренные широты, где сосредоточены крупнейшие лесные массивы планеты.
Авторы работы подчеркивают: понимание биологических ограничений растительности — ключ к оценке того, как наземные экосистемы будут реагировать на климатические изменения, и насколько реалистично рассчитывать на их способность компенсировать часть антропогенных выбросов.
