Alai

Vetenskapsmän har upptäckt rester av en sumpig tempererad regnskog som frodades i Antarktis för cirka 90 miljoner år sedan. De blev förvånade över att hitta fossila rester av denna skog i ett sedimentkärnprov som hämtades i februari 2017 från havsbotten i Amundsenhavet utanför västra Antarktis kust. Detta prov innehöll gammal skogsjord med ett överflöd av fossiliserade växtpollen och sporer. CT-skanningar avslöjade ett tätt nätverk av fossiliserade växtrötter. Det som är häpnadsväckande med denna upptäckt är dess plats. För 90 miljoner år sedan låg denna västantarktiska skog bara 900 km från den dåvarande sydpolen. Ändå var klimatet förvånansvärt milt.

Forskarna tror att dessa milda förhållanden – en årlig medeltemperatur på cirka 54 grader Fahrenheit (12 grader Celsius) – var möjliga eftersom det inte fanns något betydande istäcke över Antarktis. Det verkar som om koldioxidkoncentrationerna var mycket högre än vad man tidigare trott. Deras resultat publicerades i numret av den 1 april 2020 av den fackgranskade tidskriften Nature.

Kärnprovet med fossil skogsmull från kritaperioden samlades in nära Pine Island Glacier i västra Antarktis med hjälp av en bärbar borrigg på havsbotten som användes från forskningsfartyget RV Polarstern. Johann Klages, geolog vid Alfred Wegener-institutet och artikelns huvudförfattare, kommenterade provet i ett uttalande:

Under de första bedömningarna ombord på fartyget fångade den ovanliga färgen på sedimentlagret snabbt vår uppmärksamhet; det skilde sig tydligt från lagren ovanför det. Dessutom visade de första analyserna att vi på ett djup av 27 till 30 meter under havsbotten hade hittat ett lager som ursprungligen bildats på land, inte i havet.

En annan överraskning följde när forskarna utsatte provet för röntgen-CT-scanning. Synligt på CT-bilderna var ett tätt nätverk av rötter, som var så oreflekterat bevarat att enskilda cellstrukturer kunde urskiljas. I det finkorniga ler- och siltlagret i skogsjordslagret hittade forskarna fossiliserade pollen och sporer från växter, inklusive några från de första blommande växter som någonsin hittats på så höga sydliga breddgrader.

CT scan of sediment core – Antarctic rainforest from Northumbria University on Vimeo.

Ulrich Salzmann, från Northumbria University, kommenterade:

De många växtresterna tyder på att kusten av västra Antarktis för 93-83 miljoner år sedan var ett sumpigt landskap där det växte tempererade regnskogar – liknande de skogar som fortfarande finns kvar på till exempel Nya Zeelands södra ö.

Hur kunde en tempererad regnskog existera vid cirka 82 grader sydlig latitud, 560 mil (900 kilometer) från sydpolens läge för 90 miljoner år sedan, där skogen skulle ha legat i mörker varje år under fyra månaders polarnatt?

Under de senaste 140 miljonerna år inträffade det varmaste klimatet på jorden mellan 115 och 80 miljoner år sedan. Forskare har genom tidigare studier vetat att temperaturen på ytan av tropiska hav kan ha varit så hög som 95 grader Fahrenheit (35 grader Celsius) och att havsnivån var 560 fot (170 meter) högre än den är i dag. Denna nya sedimentkärna var den första möjligheten att bättre förstå den södra polarregionens klimat under mitten av kritaperioden. Analysen bestod av flera steg. Klages sade:

För att få en bättre uppfattning om hur klimatet såg ut under denna varmaste fas av kritan bedömde vi först de klimatförhållanden som växternas moderna ättlingar lever under.

Därefter analyserade forskarna jordprovet – och letade efter biologiska och geokemiska temperatur- och nederbördsindikatorer – för att få en bättre förståelse för nederbördsmängder, liksom luft- och vattentemperaturer, i den forntida västantarktiska regnskogen.

Sammantaget gav dessa analyser en preliminär glimt av det tempererade klimat där denna 90 miljoner år gamla sumpiga regnskog en gång frodades; det regnade måttligt rikligt (jämförbart med Wales, enligt forskarna, vilket skulle vara omkring 41 tum ). Den årliga genomsnittliga lufttemperaturen var 54 grader Fahrenheit (12 grader Celsius). På sommaren var temperaturen i genomsnitt 66 grader Fahrenheit (19 grader Celsius), och vattentemperaturen i floder och träsk nådde 68 grader Fahrenheit (20 grader Celsius).

Enligt klimatmodeller som forskarna kört kan dessa förhållanden ha funnits om det fanns tät vegetation över hela Antarktis med liten eller ingen inlandsis närvarande och koldioxidnivåerna var högre än vad man tidigare trott. Gerrit Lohmann, klimatmodellerare vid Alfred Wegener-institutet, kommenterade:

För vår studie var det allmänna antagandet att den globala koldioxidhalten under kritaperioden var ungefär 1000 ppm. Men i våra modellbaserade experiment krävdes det koncentrationsnivåer på 1120 till 1680 ppm för att uppnå de genomsnittliga temperaturerna då i Antarktis.

Dessa fynd illustrerar den kraftfulla effekt som koldioxid har på planeten och betydelsen av polära istäcken för att kyla planeten. Torsten Bickert, geovetare vid universitetet i Bremen, säger:

Vi vet nu att det lätt kunde vara fyra raka månader utan solljus under kritaperioden. Men eftersom koldioxidhalten var så hög var klimatet runt Sydpolen ändå tempererat, utan ismassor.

Men en avgörande fråga kvarstår: hur svalnade jorden senare och fick tillbaka inlandsisen? Enligt Lohmann har deras klimatsimuleringar inte kunnat besvara den frågan; att förstå hur denna avkylning skedde kommer att bli ett viktigt undersökningsområde för klimatologer.

Bottom line: Analys av fossila rester av en 90 miljoner år gammal regnskog som upptäckts i ett sedimentkärnprov från Antarktis Amundsenhavet visar på ett överraskande milt klimat. Klimatmodeller visar att detta var möjligt eftersom det knappt fanns några istäcken vid Sydpolen och betydligt höga koncentrationer av koldioxid i atmosfären.

Via Alfred Wegener Institute

Källa: Tempererade regnskogar nära Sydpolen under kritans toppvärme