Ранние леса не оказали существенного влияния на атмосферный CO₂, показало моделирование палеоклимата

Ученые установили, что в атмосфере Земли содержалось гораздо меньше CO₂, чем считалось ранее, когда на планете появились первые леса. Это исследование меняет 30-летние представления и имеет важные последствия для понимания влияния наземных растений на климат. Работа была проведена Копенгагенским университетом совместно с Ноттингемским университетом и опубликована в журнале Nature Communications.

Около 385 миллионов лет назад континенты Земли заселили высокие деревья и леса. Ранее считалось, что их появление способствовало удалению CO₂ из атмосферы, что привело к длительному похолоданию и оледенению полюсов. Однако реконструкция уровня CO₂ в геологическом прошлом всегда была сложной задачей. Новое исследование, основанное на анализе древних растений, опровергает эту парадигму.

Исследователи откалибровали механистическую модель газообмена между листьями растений и воздухом на древнейших сосудистых растениях — плаунах. Метод опирается на три наблюдаемых параметра в ископаемых тканях: соотношение стабильных изотопов углерода-13 и углерода-12, а также размер и плотность устьиц. Применив метод к 66 окаменелостям возрастом 410–380 миллионов лет, ученые обнаружили, что уровень CO₂ в то время был всего на 30–70% выше современного (~525–715 ppm против ~415 ppm), а не в разы, как предполагалось ранее (2000–8000 ppm).

Использование климатической модели показало, что Земля в тот период была умеренно теплой планетой со средней температурой поверхности в тропиках 24,1–24,6°C, а полюса уже были покрыты льдом. Новые данные указывают на то, что деревья, вопреки прежним представлениям, играли незначительную роль в долгосрочном снижении CO₂. Их развитые корневые системы и более эффективный круговорот питательных веществ в почвах приводили к меньшему химическому выветриванию силикатных пород — ключевому процессу удаления углерода. Основное падение CO₂, вероятно, было вызвано более примитивной сосудистой растительностью, которая распространилась раньше.