Was fossile Pflanzen über den Klimawandel verraten | Smithsonian Voices | Nationales Naturkundemuseum

Was fossile Pflanzen über den Klimawandel verraten

In einer Welt, die von menschlichem Einfallsreichtum besessen ist, sind Pflanzen vielleicht die am meisten unterschätzten Innovatoren. Ihre Fähigkeit, Sprossen aus der Not heraus anzupassen. Pflanzen können in einer unwirtlichen Umgebung nicht anderswo wurzeln.

“Pflanzen sind die Meister darin, das, was verfügbar ist, zu ihrem Vorteil zu nutzen”, sagte Rich Barclay, ein Forschungsgeologe in der Abteilung für Paläobiologie am Smithsonian National Museum of Natural History.

In jedem Lebensraum haben diese schlauen Erfinder unterschiedliche Eigenschaften entwickelt, um ihnen das Überleben zu ermöglichen. Über Millionen von Jahren haben Pflanzen Beweise für diese Eigenschaften im Fossilienbestand hinterlassen. Paläobiologen können diese Aufzeichnung studieren, um mehr über Pflanzen, ihre Umgebung und wie sich diese Umgebungen im Laufe der Zeit verändert haben, zu erfahren.

Barclay und Scott Wing, ein Forschungsgeologe und Kurator für Paläobotanik im Museum, nutzen einen Teil der Sammlung des Museums mit 7,2 Millionen Pflanzenfossilien und decken Hinweise auf Perioden des vergangenen Klimawandels auf. Was sie finden, wird Wissenschaftlern helfen, das gesamte Ausmaß des sich wandelnden Klimas von heute zu erfassen.

“Wenn wir die Veränderungen der Pflanzen im Laufe der Zeit interpretieren können, können wir ein Gefühl dafür bekommen, wie das Klima in der Vergangenheit war und wie sie sich verändert haben”, sagte Barclay.

Fossile Blätter als Klimaschlüssel

Bei der Untersuchung der Sammlung pflanzlicher Fossilien des Museums auf Informationen über das Klima beginnen Wing und Barclay mit Pflanzenblättern.

Normalerweise haben Pflanzen in wärmeren Klimazonen größere Blätter mit glatteren Rändern, während Pflanzen in kühleren Klimazonen kleinere Blätter mit gezackten Rändern haben.

“Wenn ich eine Auswahl an fossilen Blättern von einem Ort aus habe, kann ich anhand des Anteils der Arten mit glatten Kanten eine Vorstellung davon bekommen, wie hoch die Temperatur war”, sagte Wing.

Durch den Vergleich fossiler Pflanzen mit ihren heutigen Verwandten können Wing und Barclay ableiten, in welchem ​​Klima die Pflanzen lebten. Beispielsweise sind Palmen heute ausschließlich tropische oder subtropische Pflanzen. Das Duo kann also schließen, dass eine versteinerte Palme wahrscheinlich in einem warmen Klima gewachsen ist.

„Es ist, als ob Sie einen versteinerten Eisbären finden. Ich weiß nicht genau, wie das Klima damals war, aber die Tatsache, dass es einen Eisbären gibt, ist ein ziemlich starker Hinweis darauf, dass es kalt war “, sagte Wing.

Abdrücke alter Ökosysteme

Vor ungefähr 56 Millionen Jahren, während einer Zeit, die als paläozänes Eozän-Wärmemaximum (PETM) bezeichnet wird, stieg die Durchschnittstemperatur der Erde in weniger als 10.000 Jahren um vier bis acht Grad Celsius. Die Ursache waren geologische Prozesse, bei denen Billionen Tonnen Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt wurden. Die dramatische Veränderung des globalen Klimas erzwang massive Umwälzungen in den Ökosystemen auf der ganzen Welt.

“Es ist das beste Analogon für den Klimawandel, den wir heute erleben”, sagte Barclay.

Fossile Pflanzen und ihre Blätter aus dem PETM zeigen, dass sich die Ökosysteme aufgrund des raschen Anstiegs der globalen Temperatur massiv verschoben haben. Die globale Erwärmung während des PETM kam jedoch nicht vom Menschen. Daher arbeiten Wissenschaftler heute daran, Informationen aus dieser Zeit zu extrapolieren und auf die noch schnelleren und drastischeren Ereignisse von heute anzuwenden.

Alte Pflanzen, neue Ideen

Die Sammlung fossiler Pflanzen des Nationalen Naturkundemuseums hilft Paläobiologen dabei, mehr über das vergangene Klima zu erfahren, um ein besseres Verständnis des gegenwärtigen und zukünftigen Klimawandels zu entwickeln.

„Wir verwenden die Fossilien, um uns zu sagen, wie das Klima vor langer Zeit war. Dann führen Klimatologen Computersimulationen des vergangenen Klimas durch. Wir können dann die Simulationsergebnisse mit dem rekonstruierten Klima vergleichen, um festzustellen, ob sie übereinstimmen “, sagte Wing.

Wenn ein modernes Klimamodell extreme Ereignisse in der Vergangenheit wie das PETM erfolgreich vorhersagen kann, ist es wahrscheinlicher, genaue Vorhersagen darüber zu treffen, wie der Planet heute auf den Klimawandel reagieren wird.

“Paläobotaniker sind Bürger der Welt”, sagte Barclay. “Wir machen uns Sorgen darüber, was los ist.”

Die Evolving Climate-Reihe wird am 6. Mai fortgesetzt, wenn wir Ihnen zeigen, wie Forscher der Botanikabteilung des Museums die 5 Millionen Pflanzenexemplare des US National Herbarium verwenden, um zu untersuchen, wie sich Pflanzen im Laufe der Zeit an veränderte Klimabedingungen angepasst haben.

Sich entwickelndes Klima: Das Smithsonian ist so viel mehr als seine weltberühmten Exponate und Artefakte. Es ist eine Organisation, die sich zum Ziel gesetzt hat, zu verstehen, wie die Vergangenheit die Gegenwart und die Zukunft informiert. Einmal pro Woche zeigen wir Ihnen, wie die sieben wissenschaftlichen Forschungsabteilungen des Nationalen Naturkundemuseums Lehren aus dem vergangenen Klimawandel ziehen und diese auf das 21. Jahrhundert und darüber hinaus anwenden.

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