Les plantes anciennes fournissent des indices sur la vie sur terre dans un climat plus chaud et plus humide


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  • Pendant des décennies, le paléobotaniste David Greenwood a collecté des plantes fossiles d’Australie – certaines si bien conservées qu’il est difficile de croire qu’elles ont des millions d’années. Ces fossiles contiennent des détails sur le monde antique dans lequel ils ont prospéré, et Greenwood et une équipe de chercheurs, dont le modélisateur et chercheur climatique David Hutchinson, de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud, et le paléobotaniste du département de géosciences de l’UConn, Tammo Reichgelt, ont commencé le processus de rassemblant les preuves pour voir ce qu’ils pourraient apprendre de plus de la collection. Leurs conclusions sont publiées dans Paléoocéanographie & Paléoclimatologie.

    Les fossiles remontent à 55 à 40 millions d’années, à l’époque éocène. À cette époque, le monde était beaucoup plus chaud et plus humide, et ces conditions de serre signifiaient qu’il y avait des palmiers aux pôles Nord et Sud et que les masses continentales principalement arides comme l’Australie étaient luxuriantes et vertes. Reichgelt et ses co-auteurs ont recherché des preuves de différences de précipitations et de productivité des plantes entre hier et aujourd’hui.

    Étant donné que différentes plantes prospèrent dans des conditions spécifiques, les fossiles de plantes peuvent indiquer dans quels types d’environnements ces plantes vivaient.

    En se concentrant sur la morphologie et les caractéristiques taxonomiques de 12 flores différentes, les chercheurs ont développé une vision plus détaillée de ce à quoi ressemblaient le climat et la productivité dans l’ancien monde des serres de l’époque éocène.

    Reichgelt explique que la méthode morphologique repose sur le fait que les feuilles des angiospermes – plantes à fleurs – ont en général une stratégie pour réagir au climat.

    « Par exemple, si une plante a de grandes feuilles et qu’elle est laissée au soleil et ne reçoit pas assez d’eau, elle commence à se ratatiner et à mourir à cause de l’évaporation excessive », explique Reichgelt. « Les plantes à grandes feuilles perdent également de la chaleur dans leur environnement. Trouver une grande feuille fossile signifie donc que très probablement cette plante ne poussait pas dans un environnement trop sec ou trop froid pour qu’une évaporation excessive ou une perte de chaleur sensible se produise. Ceux-ci et d’autres les caractéristiques morphologiques peuvent être liées à l’environnement que nous pouvons quantifier. Nous pouvons comparer les fossiles aux flores modernes du monde entier et trouver l’analogie la plus proche.

    La deuxième approche était taxonomique. « Si vous montez une montagne, la composition taxonomique de la flore change. Plus bas sur la montagne, il peut y avoir une forêt de feuillus dominée par les érables et les hêtres et plus vous montez dans la montagne, plus vous voyez de forêts d’épinettes et de sapins. « , dit Reichgelt. « Trouver des fossiles de hêtre et d’érable signifie donc probablement un climat plus chaud que si nous trouvons des fossiles d’épinette et de sapin. » De telles préférences climatiques des groupes de plantes peuvent être utilisées pour reconstruire quantitativement le climat ancien dans lequel un groupe de plantes dans un assemblage fossile poussait.

    Les résultats montrent que le climat de l’Éocène aurait été très différent du climat moderne de l’Australie. Pour maintenir un paysage verdoyant, le continent avait besoin d’un approvisionnement régulier en précipitations. La chaleur signifie plus d’évaporation et plus de précipitations étaient disponibles pour se déplacer vers l’intérieur continental de l’Australie. Des niveaux plus élevés de dioxyde de carbone dans l’atmosphère à l’époque, de 1 500 à 2 000 parties par million, ont également contribué à la luxuriance via un processus appelé fertilisation au carbone. Reichgelt explique qu’avec l’abondance de CO2, les plantes se bourraient la gueule.

    « Le sud de l’Australie semble avoir été en grande partie boisé, avec une productivité primaire similaire aux forêts saisonnières, un peu comme celles ici en Nouvelle-Angleterre aujourd’hui », déclare Reichgelt. « Dans l’été de l’hémisphère nord aujourd’hui, il y a un grand changement dans le cycle du carbone, car beaucoup de dioxyde de carbone est extrait en raison de la productivité primaire dans l’énorme étendue de forêts qui existe dans une grande ceinture autour de 40 à 60 degrés nord. l’hémisphère sud, une telle masse terrestre n’existe pas à ces mêmes latitudes aujourd’hui. Mais l’Australie pendant l’Éocène occupait 40 degrés à 60 degrés sud. Et par conséquent, il y aurait une grande masse continentale très productive pendant l’été de l’hémisphère sud, attirant le carbone, plus que ce que fait l’Australie aujourd’hui puisqu’elle est en grande partie aride. »

    Hutchinson dit que les preuves géologiques suggèrent que le climat est très sensible au CO2 et que cet effet peut être plus important que ce que nos modèles climatiques prédisent, « Les données suggèrent également que l’amplification polaire du réchauffement était très forte, et nos modèles climatiques ont également tendance à sous- représentent cet effet. Donc, si nous pouvons améliorer nos modèles de2 Monde de l’Éocène, nous pourrions améliorer nos prédictions du futur. »

    Les projets futurs étendront l’ensemble de données au-delà de l’Australie pour demander ce que fait la productivité mondiale pendant un climat de serre à l’échelle mondiale.

    « Nous avons de grands ensembles de données de fossiles de plantes qui ont été collectés dans le monde entier, nous pouvons donc appliquer les mêmes méthodes que nous utilisons ici pour demander ce qu’il advient de la productivité mondiale de la biosphère », explique Reichgelt.

    Avec l’augmentation des émissions de carbone, de plus en plus de recherches sont en cours pour étudier ce qui se passe dans la biosphère avec une activité photosynthétique accrue et une efficacité d’utilisation de l’eau dans les plantes. Reichgelt explique que les usines modernes n’ont pas eu le temps d’évoluer vers des conditions changeantes de CO2. Cependant, en regardant vers le passé, nous pouvons glaner certaines de ces informations.

    « Il faudra évidemment beaucoup de temps aux plantes pour s’adapter à l’évolution du CO2 niveaux, mais les flores fossiles nous permettent de jeter un coup d’œil dans la biosphère des anciens mondes des serres. »

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Université du Connecticut. Original écrit par Elaina Hancock. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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