Ископаемые листья помогают понять будущий климат

Биогеохимики предполагают, что потенциальные изменения климата, вызванные ростом уровня углекислого газа, можно лучше понять, изучая ископаемые остатки растений возрастом в миллионы лет. Типы углерода внутри листьев могут служить окном в прошлые температуры и условия окружающей среды.

Соотношение изотопов углерода-12 и углерода-13 в растении отражает их соотношение в атмосфере, которое меняется с изменениями в углеродном цикле. Подсказки о реакции окружающей среды на глобальные потепления миллионы лет назад можно найти в соотношениях изотопов углерода в древних ископаемых листьях, отложениях и пыльце. Однако на это соотношение также влияют и условия среды. Исследователи проанализировали опубликованные данные по изотопам углерода более чем 3000 современных растений различных типов из разных сред, чтобы понять, как тип растения, высота и доступность воды влияют на обмен изотопами между листьями и атмосферой.

Исследователи обнаружили, что на соотношение изотопов углерода в растениях сильно влияет доступность воды — связь, известная экологам, но ранее не наблюдавшаяся в глобальном масштабе. Соотношение также зависело от типа растения (вечнозеленое или листопадное). Для правильной оценки изотопных соотношений прошлого необходимо учитывать влияние воды и типа растения. Точные реконструкции прошлых атмосферных условий и их корреляции с изменением температуры помогают понять, насколько потепление усиливается обратными связями в углеродном цикле, что критически важно для прогнозирования будущего климата.

«Мы знаем, что климат теплеет из-за увеличения парниковых газов в результате деятельности человека... но понимание дополнительных обратных связей в климатической системе, которые усиливают это потепление, крайне важно для понимания будущих изменений климата», — сказал Аарон Дифендорф. Исследователи полагают, что выявленные экологические закономерности помогут уточнить климатические модели и получить лучшую оценку чувствительности климата.