Растения участвуют в регулировании климата через процесс секвестрации углерода: они улавливают CO₂ в ходе фотосинтеза и накапливают его в листьях, древесине и корнях. В условиях резкого потепления эффективность этого механизма может временно снижаться, что влияет на климатические условия и продолжительность тепловых периодов.
Чтобы изучить реакцию растительности на ПЭТМ, ученые создали компьютерную модель, имитирующую эволюцию растений, их распространение и круговорот углерода. Результаты модели сравнивались с данными об ископаемой пыльце и растительных остатках из трёх регионов: бассейна Бигхорн в США, Северного моря и Арктики. Пыльца образуется в больших количествах, легко распространяется по воздуху и воде, устойчива к гниению и хорошо сохраняется в древних геологических отложениях.
Анализ показал, что в средних широтах растительность потеряла способность эффективно связывать углерод. Данные свидетельствуют о переходе к более мелким растениям, таким как пальмы и папоротники, увеличении массы листьев на единицу площади и сокращении числа лиственных деревьев. В высокоширотных арктических регионах, наоборот, наблюдалось увеличение высоты и биомассы растительности, а хвойные леса заменялись широколиственными болотными видами, что повышало способность улавливать углерод. То есть высокоширотные регионы смогли адаптироваться и даже увеличить продуктивность растительности в условиях более тёплого климата.
В целом, нарушение растительного покрова во время ПЭТМ могло снижать наземное связывание углерода на 70 000-100 000 лет. Более адаптивным растениям потребовалось значительное время на восстановление, что удлиняло период повышенных температур.
Ученые отмечают, что современное глобальное потепление происходит примерно в десять раз быстрее, чем в период ПЭТМ, в том числе из-за антропогенных факторов. Это сокращает время, доступное растительным системам для адаптации, и повышает риски для климатической регуляции. Поэтому так важно понять, насколько эффективно растения справлялись с быстрыми изменениями климата в далеком прошлом.
