大约5600万年前,就在古新世时代给了始新世,世界突然变暖。科学家们继续讨论气候变暖的根本原因,但他们同意其直接原因:一个巨大的二氧化碳进入大气层,地球平均温度提高7到14度。Paleocene-Eocene热最大(古),作为这一事件,是“最好的地质模拟”现代人为气候变化、怀俄明大学的paleobotanist艾伦Currano。
她研究古新世-始新世极热的突然温暖如何影响植物。达尔文著名的化石记录相比少了一个破烂的书大部分页面和几行模糊。古新世-始新世极热,历时约200000年,熊的类比。怀俄明州的大角盆地是地球上唯一的地方,科学家们发现植物划带重点(肉眼可见,),古新世-始新世极热。化石的叶子Currano和她的同事发现,描绘了一幅生动的肖像。
在古新世-始新世极热,她说,有一个森林的柏树,枫树,桤木,山茱萸,核桃和其他物种,它们暗示气候温和,有点沼泽,或许不会像美国东南部。古新世-始新世极热的发病,树木,森林消失了,消失的化石记录。“在气候事件你有一个近乎完整的植物,周转率”Currano说。组成的一个新的森林出现了,这一个手掌,耐热bean的家人,和其他植物的半干旱热带地区。
这是一个故事在化石记录中重复出现:当气候变化时,世界上的植物的安排。物种来回移向两极,下坡的。一些物种越来越常见,其他人少。物种在新组合排列在一起。他们的植物化石记录显示,随着移动。植物物种的迁移,以应对气候变化通常是一个生存的问题。
喜温植物越来越普遍,从亚马逊的中间,内布拉斯加州的中间。
人为的温室气体排放导致全球快速温暖,这个运动是再一次。科学家们观察到植物向两极转移和上坡。他们指出突然被新的取代旧的生态系统,通常在火灾后,虫害、干旱或其他干扰。他们观察到的数量的增加树木死亡,看着越来越多的世界上最大的和最古老的植物,包括猴面包树的非洲和利巴嫩的香柏树死。就在这个月,科学家宣布城堡的火,燃烧在去年加州内华达山脉,单枪匹马地杀死了超过10%的世界上成熟的巨杉。
到目前为止,这些变化是细微的,看似无关,但它们所有方面的全球现象——一个科学家说可能会增加在未来几十年更明显。
目前气候变暖至少10倍比在古新世-始新世极热的发病。在其最坏的情况下,政府间气候变化专门委员会的项目,在接下来的100年到150年,地球的平均气温将上升大致相同的金额古新世-始新世极热时期一样。戏剧性的植被变化不可能到达的几百年或几千年,但几十年;一个2019研究例如,预计,阿拉斯加内陆地区森林将从以针叶树为主变成由阔叶树木一旦本世纪中叶。
科学家争论这个花重排将是什么样子。在一些地方,它可能发生安静,很容易忽略。,不过,它可能是气候变化的一个最重要的和破坏性的影响。“有很多更多的我们可以期待在未来几十年,”威斯康辛大学麦迪逊分校的古生物学家杰克·威廉姆斯说。“当人们谈论野火西部,物种移动上坡——对我来说,这仅仅是个开始。”
这些猴面包树,靠近摩伦达瓦,马达加斯加,是2800岁。科学家属性的突然死亡古代猴面包树近年来气候变化。Atlantide Phototravel /盖蒂图片社
威廉姆斯是一位合作者在本月发表的一项研究科学提供上下文的变化在当前和最近的地质历史。为首的卑尔根大学的生态学家Ondřej莫特儿和苏泽特Flantua的研究团队使用超过1000化石花粉记录收集来自世界各地的花卉变化的比较率在过去的18000年。它是规模最大的此类研究的类型,威廉姆斯说,代表数千小时的科学工作相结合。
研究人员发现,变化的速度达到顶峰第一世界温暖在最后一个冰河时代的终结。然后,变化的速度开始攀升更快开始在2000年至4000年前。这段时期全球气候相对稳定,变化可能是由于人类活动。研究表明人花了几千年的重新排列世界农业植物和其他原因,目前仍然是最强的司机改变世界的变化的植物。但它也肯定有力的气候如何变化和显示驱动又如何。“有可能是人类遗产从很长一段时间前,“Flantua说。“最重要的是我们添加一个相当巨大的温度变化量。这是一个危险的组合。”
花将会怎样改变外观和感觉的经历吗?虽然化石记录提供了一个有用的大局意识,它往往是模糊的细节,特别是在数年乃至数十年的尺度。科学家试图追踪来来往往的植物物种在目前面临着类似的问题。植物不断摆脱种子和孢子,小基因的手指,抓住无论他们在哪里。当物理或生物条件改变,不同植物物种的地方能找到购买;随着时间的推移,整个物种的范围和数量变化。它是如何工作的理论,无论如何。抓住它发生是另一回事。为此,科学家们需要长期的记录进行比较。这样的记录世界各地的分布不均,都是有限的地理或时间范围; global satellite imagery, for instance, dates only to the 1970s.
不过,在科学家的地方有长期历史记录,他们倾向于找到植物移近几十年。灌木如雨后春笋般在北极。新物种的植物殖民在山顶。在一个最广泛的研究植物的变化范围,一组研究人员由迈阿密大学生态学家Kenneth Feeley标本数据跟踪植物群落在西半球改变了从1970年到2011年。包括20000种和2000万个人观察,数据显示,喜温植物到处都是越来越普遍的研究者,“从亚马逊的中间内布拉斯加州,“Feeley说。
一些物种可以迁移非常快,也许每年高达一英里。
这种类型的植物的变化可能会经常被忽视的人,耶鲁大学环境学院的地理学家詹妮弗·马龙说,研究公众对气候变化的认知。人,她说,适应野外几天或几周内和季节之间的变异,而不是气候变化造成的长期变化。人们也往往有一个短期记忆的环境,这种现象被称为“改变基线。”“我们只是忘记很快基线是什么,”她说。“我们倾向于改变我们周围正常化。”
的物种迁移我们可能会注意到首先是农业,商业和文化的重要性。缅因大学古生态学家杰奎琳·吉尔指出,糖枫,科学家项目的范围远转向北方在未来的几十年。“作为一个生态学家,我很高兴,糖枫追踪气候,”吉尔说,这是一个弹性的迹象。另一方面,她说,“作为一个人住在缅因州和爱枫糖浆,我非常关心的影响糖枫的运动食品我关心,在我邻居的生计,在旅游业上。”
这些物种的变化范围也对环保主义者来说仍然严重影响。专家说,气候变化意味着红杉国家公园最终会离开没有杉约书亚树国家公园没有约书亚树。吉尔的糖枫树,这是痛苦的从人类的角度看,虽然从植物的角度可能是不重要的。问题在于红杉,约书亚树,和无数的其他植物能够达到新合适的栖息地。几十年来,科学家们争论是否植物能够追踪气候变化的速率,以及是否人应该进行干预为了帮助罕见,孤立的物种达到更合适的栖息地。
一方面,从晚更新世和全新世早期的化石证据表明,一些物种可以快速迁移,也许每年超过一英里。另一方面,研究欧洲和北美表明,许多树种不跟上气候的温暖在更新世的结束。
野火在澳大利亚2018年的蓝山国家公园。越来越热的大火正在加速全球植物区系的变化。安德鲁快乐/盖蒂图片社
化石记录清楚一点,史蒂夫·杰克逊说,生态学家兼美国地质调查局(U.S. Geological Survey)的西南和南部中央适应气候变化科学中心:世界上每个的400000余种植物对气候的变化会有不同的反应。不断变化的环境将对一些竞争的可能性,远离其他人。今天,例如,杰克松是分布最广泛的松树在北美,从不列颠哥伦比亚到加利福尼亚的墨西哥边境内布拉斯加州和远东地区。它与艾草、杂酚油和仙人掌花卉西部干旱的象征。
但在最后一个冰河时代的高度,20000年前,似乎是树极其罕见的,显然是局限于几小块的亚利桑那和新墨西哥州。“气候变化不会影响每个人都是平等的,”杰克逊说。“会有赢家和输家。”
世界上不是所有的重排的植物会发生缓慢或微妙。吉尔指出,对一个生态系统的组成变化,新物种的成员需要到达,但旧物种的成员也需要让路。“死亡是故事的一部分,”她说。成熟的植物,尤其是长寿植物像树木,往往能在生理条件下,不再适合他们生存的幼苗。“树可以出去很长时间不合适的气候和不繁殖,”她说。像一个橡皮筋,植物与环境之间的不均衡延伸和延伸。成熟的植物死亡时,张力突然释放。新物种的洪水。
世界各地的科学家注意到将突然转变为新国家——从生态系统茂密的森林林地例如,或林地向brushland。通常,这些转换后的火,昆虫爆发或热浪——所有这些都将增加强度随着世界越来越温暖。温度应力植物的生命周期,加快昆虫攻击他们。Currano和她的同事发现,古新世-始新世极热时期,昆虫做更多的伤害叶子比之前或之后。
气候变化的趋势杀死树木意味着植树活动本身不提供灵丹妙药。
火可能是一个特别明显的催化剂的变化,马龙说,耶鲁大学的地理学家。灾难性的大火在澳大利亚、加利福尼亚和亚马逊近年来预览的期待在未来几十年里。“我们有用不完的更多,”她说。
一些科学家认为,在世界的许多地方,植物的变化仍将是主要不显明的。门槛类型发生变化时,由消防和大规模森林枯萎,他们说,将集中在地方已经经历这些事件。其他人认为突然变化可能很快就会变得更加普遍。“问题是,这不是关于平均条件。这是极端,”亚利桑那大学的生态学家大卫Breshears)。他指出,一个月2011年热浪袭击了澳大利亚西部。它杀死20%的树木在受影响的地区。这样的热浪,搭配特别致命的干旱目前困扰的美国西部。
作为Breshears和气候科学家乔纳森·欧沃佩克补充说指出的最近的社论杀了气候变化的趋势,意味着,树木,植树活动不会提供climate-mending灵丹妙药。“一阶行动必须减排,“Breshears说。
Currano同意了。古新世-始新世极热的高温持续了大约180000年。怀俄明州的化石床显示,当它结束时,大多数的物种,古新世-始新世极热之前返回。这是一个植物抵抗气候变化的迹象,Currano说:“我们没有看到一个大灭绝事件。“但这充满希望的消息只能应用于现代如果人类停止向大气中排放二氧化碳,她说:“否则我们前所未有的条件,和古新世-始新世极热是最好的情况。”
