Ny undersøgelse af fossile planter viser fremkomsten af ​​de tempererede skove i Pacific Northwests

De ikoniske stedsegrønne skove i Pacific Northwest har ikke altid været her.

I en nylig undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Palæogeografi, Palæoklimatologi, og palæøkologi , forskere beskriver fremkomsten af ​​disse økosystemer for omkring 51-53 millioner år siden - en tid med de højeste kendte globale temperaturer i de sidste 66 millioner år - da Pacific Northwest var et subtropisk klima svarende til nutidens sydlige Florida.

Så hvordan opstod tempererede skove under en varm, fugtigt klima? Svaret ligger inden for fossiloptegnelsen og er muliggjort af et andet ikon i det nordvestlige Stillehav - vulkanske bjergkæder.

Alexander Lowe, uddannet fra Brandon University i Manitoba, Canada, og nuværende kandidatstuderende ved University of Washington og Burke Museum, og medforfattere analyserede 3, 700 fossiler fra et unikt palæontologisk sted kaldet McAbee Fossil Beds i det sydlige British Columbia, Canada. Stedet er en gammel søbund dannet af de omkringliggende aktive vulkaner. Asken fra flere udbrud og andre sedimenter, der skyllede ind i søen, bevarede en overflod af smukke plante- og insektfossiler, og også mikrofossiler som pollen og sporer.

Holdet prøvede fossiler fra to forskellige geologiske lag, repræsenterer to forskellige øjebliksbilleder i tid, der anslås til kun at være 10, 000 – 100, 000 år fra hinanden. Denne geologiske sjældenhed gjorde det muligt for forfatterne at se på skovdynamik, der fungerer over tusinder til titusinder af år. Oftere, palæontologer foretager sammenligninger på tværs af millioner af år og forskellige steder.

Lowe og medforfattere fandt ud af, at de gamle skove bestod af flere planter, der var ikoniske for nutidens Pacific Northwest-region:cedertræer, graner, og andre nåletræer, ahorn, birk og endda bregner. En opblomstring af mangfoldighed af mange arter af både blomstrende planter og nåletræer blev fundet i disse lag. Det mest udbredte nåletræ fundet var Metasequoia occidentalis, redwood, der nu er hjemmehørende i det østlige Kina. Af blomstrende planter, Ulmus okanganensis (en art af elme), Fagus langevinii (en bøgeart) og Alnus parvifolia (en elleart) var de mest udbredte bredbladede arter på stedet.

"Det er interessant, at de planter, vi ser dominere disse gamle skove, repræsenterer en blanding af planter, vi finder i dag i det nordvestlige Stillehav, det sydøstlige USA, og det østlige Kina. Denne blanding af planter resulterede i en høj diversitet, sandsynligvis sammenlignelig med det, man ser i moderne troper, på trods af at disse skove dengang havde eksisteret i højere højder, og det faktum, at der var kolde hårdføre planter omkring, først, f.eks. " sagde Lowe. "Det er også interessant, at på trods af vulkanudbrud, der var hyppige og dynamiske gennem tiden, skoven ændrede sig ikke meget mellem de to lag, vi analyserede, så disse skove var tilsyneladende ret modstandsdygtige over for vulkanudbrud."

Holdet rekonstruerede den gamle temperatur og nedbør ved hjælp af formen og størrelsen af ​​fossile blade, og fandt, at det ligner det moderne Seattle, på trods af at den eksisterede i højere højder. Tilsyneladende, nogle af de ikoniske tempererede planter i det nordvestlige Stillehav trivedes i denne køligere højhøjde lomme, da resten af ​​regionen var et subtropisk Florida-lignende klima. Vulkanisk aktivitet, der var hyppig (men ikke ødelæggende nok til at udslette alle planter med hvert udbrud) gav frugtbar jord. Også, lavere højder ved foden af ​​bjergene skabte zoner, hvor de tempererede, køligere planter kunne blande sig med de varmeelskende planter, at skabe et miljø for begge grupper af planter til at sameksistere i en meget forskelligartet blanding af plantearter.

Ud over bedre forståelse af økosystemet i disse tidlige tempererede skove, denne undersøgelse giver fingerpeg om, hvad der kan ske med nutidens bekymringer om klimaændringer. Ved at forstå hvordan Pacific Northwest-planter levede i fortidens subtropiske tilstand, vi kan bedre forstå, hvad der kan ske, når temperaturerne stiger i regionen i dag.

"Som vi ser på steder i højlandet som McAbee, og i stigende grad i dag, køligere klima plante- og dyrearter presses til højere højder, når klimaet opvarmes. Men hvad sker der, når der ikke er højere at gå? Vi mister de arter, " Dr. David Greenwood sagde, Lowes tidligere rådgiver og medforfatter på McAbee-undersøgelsen.

I de kommende år som en del af hans ph.d. forskning, Lowe vil se på fossiloptegnelsen under en anden, nyere varmeperiode (17-15 millioner år siden) for at se, hvordan planter og regionale klimaer reagerede. Sammen med andre Burke-palæontologer, han planlægger at analysere fossiler fra Washington, Oregon, og Idaho.

Denne undersøgelse giver en økologisk kontekst til at forstå diversificeringen og udviklingen af ​​plantefamilier, der nu dominerer tempererede breddegrader på den nordlige halvkugle, og hvad der potentielt kunne ske med dette vigtige økosystem i lyset af det opvarmende klima i dag.