Polenul arctic spune istoria climei - SWR2
Departe, în nord-estul extrem al Arcticii rusești, un uriaș meteorit a rupt o gaură gigantică în permafrost. Asta a fost acum 3,6 milioane de ani. Gaura s-a umplut cu apă, iar resturile de animale și plante s-au depus continuu la fundul lacului. Marea Siberiană spune, așadar, un fel de „poveste climatică” în care au fost multe episoade reci și, de asemenea, foarte calde. Polenul vegetal este unul dintre lucrurile care îi ajută în special pe cercetători să reconstruiască clima arctică.
Martin Melles: Suntem în drum spre subsolul institutului nostru. Acolo avem o cameră frigorifică unde depozităm miezurile de sedimente pe care le-am extras din Arctica.
Martin Melles deschide o ușă grea către camera de răcire a Institutului de Geologie și Mineralogie de la Universitatea din Köln. Geologul scoate un tub de plastic deschis pe lungime de pe raft.
Acesta este acum un metru din acest miez de foraj lung de 318 metri de la lacul El'gygytgyn, care a fost depus în Pliocen, acum peste 3 milioane de ani.
Noroiul spune istoria climei
Aproape 4.000 de ani de istorie climatică sunt documentați într-un singur metru de sediment al lacului, spune Melles. O masă de culoare verde închis care arată ca nămol.
Da, asta pare a fi noroi, și asta este noroi. Trebuie să vă imaginați ce este depus la fundul unui lac, adică praful adus de vânt. De exemplu polenul și ceea ce trăiește în lac. .
Lacul El'gygytgyn este situat într-un imens crater de meteorit din mijlocul permafrostului siberian și are o vechime de 3,6 milioane de ani. Dar cercetătorii au avut noroc: la fundul lacului erau întotdeauna plus patru grade Celsius. Atât de cald, încât rămășițele animale și vegetale s-ar putea așeza în sedimente.
Deci, ceea ce găsim în sâmburi este polen, polen de flori care este transmis în sedimente. Pentru noi, geologii, întrebarea este întotdeauna: ce s-a păstrat din acel moment. Iar polenul de albine este foarte bine conservat. Și, de regulă, rămân și în cantitatea și în socializarea în care au fost efectiv introduși în lac.
Pentru Martin Melles, Lacul El'gygytgyn este o „arhivă climatică”. Dacă cercetătorii știu ce plante au crescut la ce oră pe lac, atunci știu și cum era vegetația de atunci și de aici putem afla cum se va schimba clima în viitor sau cum va apărea vegetația în viitor Va răspunde schimbărilor climatice.
Perioadă caldă acum 3,5 milioane de ani
Astăzi ierburi, ierburi și alte plante tipice de tundră cresc în jurul lacului. Nu există copaci în tundra arctică. Dar nu întotdeauna a fost cazul, spune Andrei Andreev, botanist și asistent de cercetare al profesorului Melles. Sarcina sa este reconstrucția istoriei vegetației din Arctica Rusă pe baza polenului de flori și a sporilor de ciuperci care au fost transmise în sedimentele lacului.
Andrei Andreev: Au existat situații în trecut în care era mai cald decât astăzi, mai umed decât astăzi. Și exact asta vedem la microscop. Aceasta este o felie de timp în care a fost mai cald decât astăzi, semnificativ mai cald.
Acum 3,5 milioane de ani era cu aproximativ opt grade mai cald decât este astăzi. Vegetația a fost, de asemenea, diferită. Erau mulți pini, molizi și brazi. O adevărată pădure, spune Andreev: Primul interval rece pe care l-am descoperit are o vechime de 3,2 milioane de ani - cu sau fără copaci. Nu a fost ca situația Tundrei de astăzi. Dar era o tundră cu tufișuri precum arin, tufă sau mesteacăn mic, mesteacăn pitic.
Veverițele răspândesc semințe de pin
Cu cât au durat mai multe astfel de intervale de frig, cu atât plantele s-au obișnuit cu temperaturile în creștere ale unei perioade calde ulterioare. Acest lucru este demonstrat de evaluările statistice ale polenului fosil care au fost efectuate la Institutul Alfred Wegener pentru cercetări polare și marine și la Centrul german de cercetare pentru geoștiințe din Potsdam. Rezultatele au fost publicate în „Nature Communications”.
Pentru specialistul în polen, chestiunea este clară: prin natură, unele plante au nevoie pur și simplu de mai mult timp pentru a se răspândi: de exemplu, există pinul cu semințe mari și grele. Poți transporta asta doar cu animale, da. Acesta este un exemplu bun. Deoarece zada poate zbura foarte repede cu vântul. Dar pinii, de exemplu, au nevoie de aceste veverițe, de exemplu. Acesta este, de asemenea, unul dintre motivele pentru care unele specii se răspândesc foarte lent.
Mult de explorat
Zadiile pot crește la temperaturi extreme de iarnă până la minus 70 de grade. Pinul și molidul, pe de altă parte, au nevoie de temperaturi mai calde.
Majoritatea polenului de albine este relativ ușor pentru biolog să distingă la microscopul luminos: polenul de pin, de exemplu, are două saci de aer mari, în timp ce polenul de iarbă dulce este rotund și are o gaură. Este departe de a fi terminat cu cercetările sale. Există încă câteva sute de tuburi de plastic cu extracte de polen fosil pe raft.
Urme de spori fungici pot fi găsite și în sedimente. Un indiciu că altceva a trăit pe lacul El'gygytgyn. Andrei Andreev: Acum aproximativ 3 milioane de ani avem un interval interesant. Adică, intervalul biologic se numește Mamut-Subcronic, unde avem, de asemenea, o mulțime de spori de ciuperci.
Ciupercile sunt latine și înseamnă „ciuperci”. Aceste ciuperci trăiesc pe balegă de mamuți, vaci sau cai. Asta înseamnă că în zona din jurul acestui lac erau multe animale care nu mai există.
Fără sprijinul internațional al oamenilor de știință care au cooperat din Rusia, Suedia și SUA, această reconstrucție complexă a climatului arctic din ultimii 3,6 milioane de ani nu ar fi fost posibilă.
Deși proiectul de forare în Arctica a fost finalizat în 2009, cercetătorii au încă ceva de făcut. La urma urmei, există încă multă istorie climatică în 318 metri de „noroi” fosil.
Andrei Andreev: Polenul este aproape întotdeauna prezent în sedimentele noastre. Vrem să știm ce a fost în trecut, ce se întâmplă, de exemplu, când se schimbă clima? Este chiar atât de periculos atunci când temperatura crește cu două grade? Pentru multe locuri este foarte bine. Unde este tundra acum, când se încălzește cu două grade, avem deja pădure în acest loc.