5600萬年前地球變暖后，植物停止了繁榮

大約5600萬年前，地球突然變得更熱了。大約在5000年間，大氣中的碳含量急劇增加，全球氣溫也隨之上升被擊升了約6°C。.

正如我們在新中所示研究發表于自然傳播其中一個后果是世界上許多植物無法再茁壯成長。

因此，他們從大氣中吸收的碳減少了，這可能促成了這次史前行星熱浪的另一個有趣現象：它持續了超過10萬年。

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如今，地球變暖速度約是5600萬年前的十倍，這可能使現代植物更難適應。

倒帶5600萬年

植物可以通過一種稱為碳封存的過程來幫助調節氣候。這包括通過光合作用從大氣中捕獲二氧化碳，并將其儲存在葉子、木材和根部中。

然而，突發的全球變暖可能會暫時影響這一調節功能。

研究地球植被如何應對約5600萬年前的快速全球變暖事件——正式名稱為古新世-始新世熱極大期（PETM）——并不容易。

為此，我們開發了一個模擬植物進化、擴散和碳循環的計算機模型。我們將模型輸出與三個地點的化石花粉和植物性狀數據進行比較，重建了變暖期間植被的變化，如高度、葉片質量和落葉性。

這三個地點包括美國的大角盆地、北海和北極圈。

我們將研究重點放在化石花粉上，因為它具有許多獨特的特性。

首先，花粉大量產生。其次，它通過空氣流和水流廣泛傳播。第三，它擁有耐腐朽的韌性結構，使其在古代地質構造中得以良好保存。

植被的變化

在中緯度地區，包括位于落基山北部的比格霍恩盆地——一個深而寬的山谷——證據表明植被調節氣候的能力較弱。

花粉數據顯示，植物正向棕櫚和蕨類等較小植物轉變。隨著落葉樹的衰退，葉面積（葉片密度和厚度的衡量標準）也增加了。化石土壤表明土壤有機碳含量降低。

數據表明，包括棕櫚在內的較小耐旱植物在景觀中茁壯成長，因為它們能夠跟上變暖的步伐。然而，它們與生物量和土壤中碳儲存能力的降低有關。

相比之下，高緯度北極地點在變暖后植被高度和生物量均有所增加。花粉數據顯示針葉林已被闊葉沼澤類群取代，且一些亞熱帶植物如棕櫚的持續存在。

模型和數據表明，高緯度地區在較暖氣候下可以適應甚至提高生產力（即捕獲和儲存二氧化碳）。

未來的一瞥

PETM期間的植被破壞可能使陸地碳封存減少了7萬至10萬年，原因是植被和土壤捕獲和儲存碳的能力降低。

我們的研究表明，能夠調節氣候的植被需要較長時間才能重新生長，這也延長了變暖事件的持續時間。

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全球變暖超過4°C，超過了中緯度植被在PETM期間的適應能力。人為變暖的速度是人類的十倍，進一步限制了適應的時間。

5600萬年前地球發生的事情凸顯了理解生物系統應對快速氣候變化和保持高效碳封存能力的必要性。

維拉·科拉西迪斯環境地球科學講師，墨爾本大學和朱利安·羅格地理科學學院高級研究員，布里斯托大學

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