Tajemnicze pnie drzew w Arktyce świadkami zmian na Ziemi. Nigdzie indziej nie ma takich okazów

Drzew z gatunku orzecha włoskiego na obszarze Arktyki możemy dzisiaj szukać ze świecą. Podobnie zresztą jak wielu innych roślin, z którymi spotykamy się na co dzień w klimacie umiarkowanym. Nie oznacza to jednak, że jakiekolwiek drzewa nie mogły porastać arktycznej pustyni w minionych epokach geologicznych. Naukowcy z Kanady i USA poinformowali o zaskakującym odkryciu z Wyspy Axela Heiberga.
Skamieniałe pnie drzew na Wyspie Axela Heiberga wciąż stoją, mimo że przez miliony lat były zamrożone pod lodem / źródło: James Basinger, Muzeum Historii Naturalnej na Florydzie, mat. pras.

Skamieniałe pnie drzew na Wyspie Axela Heiberga wciąż stoją, mimo że przez miliony lat były zamrożone pod lodem / źródło: James Basinger, Muzeum Historii Naturalnej na Florydzie, mat. pras.

Dzisiejsza Arktyka to prawdziwa kraina mrozu i lodu. Mimo postępujących zmian klimatu i dynamicznego wzrostu temperatur w tych regionie nadal przez większość roku północna Kanada i Grenlandia są przykryte śniegiem. Jedynie w trakcie krótkiego lata robi się na tyle ciepło, że rozmarzająca pokrywa śnieżno-lodowa odsłania podłoże skalne. To zaś może być ciekawym obiektem do obserwacji naukowych.

Czytaj też: To już poważny kryzys. Naukowcy chcą zamrozić ponownie Arktykę

Przyglądając się letniemu krajobrazowi kanadyjskiej Wyspy Axela Heiberga, na pierwszy rzut oka nie dostrzeżemy nic ciekawego. Szary, żwirowy grunt ciągnie się tutaj prawie na całym terytorium. W 1985 roku naukowcy z Geologicznej Służby Kanady podczas przelotu helikopterem odkryli zaskakujący element krajobrazu. Wystające z ziemi czarne punkty po dłuższej obserwacji okazały się być skamieniałym lasem.

Topografia i położenie Wyspy Axela Heiberga / źródło: Zamonin, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Od tamtego czasu przeprowadzono już kilka ekspedycji naukowych, które dowiodły, że mamy do czynienia z pozostałościami pni drzew sprzed 45 milionów lat, czyli z epoki eocenu. Mają one około metra średnicy i podobnież wysokości. Zlokalizowane są obecnie aż 3000 kilometry na północ od najbliższego lasu. Jakim cudem zatem mogły one tutaj rosnąć w przeszłości?

Skamieniałe pnie drzew badane przez naukowców z Kanady i USA

Zespół naukowców z Muzeum Historii Naturalnej na Florydzie oraz Uniwersytetu Saskatchewan pod kierownictwem Stevena Manchestera przeprowadził w ostatnim czasie pogłębioną analizę tych nietypowych botanicznych skamieniałości. Z wynikami ich pracy może zapoznać się w czasopiśmie International Journal of Plant Sciences.

Czytaj też: Ciepła woda podmywa Antarktydę od spodu. Lodowiec Zagłady osłabia się szybciej, niż sądzono

Jak wyjaśniają autorzy badań, skamieniałe pnie drzew zachowały się do dzisiaj w tak dobrym stanie wskutek tzw. mumifikacji. Nie zostały one doszczętnie rozłożone przez bakterie i grzyby, ani nie uległy spaleniu w pożarze. Nie doszło tutaj również do substytucji materii organicznej przez minerały, np. krzemionkę. Arktyczny las dotrwał do współczesnych czasów dzięki błyskawicznemu pogrzebaniu w osadach bagiennych lub jeziornych i odcięciu dostępu tlenu.

Skamieniałości orzechów widziane pod mikroskopem / źródło: Steven Manchester, Muzeum Historii Naturalnej na Florydzie, materiały prasowe

Badacze donoszą, że analizowany las budowały przede wszystkim drzewa podobne do gatunku orzecha włoskiego. Przez 15 lat zebrali oni ponad tysiąc orzechów i nasion pochodzących ze skamieniałego lasu, które następnie przebadali w laboratorium. Za pomocą tomografii komputerowej zaglądnięto do samego środka zebranych próbek. Tak bardzo różniły się one od współczesnych orzechów, że nadano im nowe nazwy gatunkowe w obrębie rodzaju Juglans.

Dlaczego lasy orzechowe porastały Arktykę 45 milionów lat temu?

Występowanie drzew orzechowych na dalekiej Północy może wydawać się absurdalne z punktu widzenia dzisiejszego klimatu. W epoce eocenu warunki termiczne w Arktyce były zgoła inne – panowało wtedy na Ziemi globalne ocieplenie. Według szacunków temperatury wynosiły wtedy nawet 10 st. C więcej względem dzisiejszego stanu. W atmosferze sprzed 45 milionów lat znajdowało się dużo dwutlenku węgla, który potęgował efekt szklarniowy na Ziemi.

Czytaj też: Ludzie na Antarktydzie mówią we własnym języku? Jesteśmy świadkami nowego akcentu

Jak przyznają naukowcy, kanadyjską Arktykę porastały lasy z drzewami typu sekwoi. Znajdowały się tam również bagna cyprysowe i lasy górskie. W zasadzie na Wyspie Axela Heiberga i jej sąsiednich moglibyśmy w eocenie natknąć się na takie gatunki drzew jak cedry, sosny, świerki, modrzewie, miłorzęby, brzozy i omawiane orzechy włoskie.

Szacunkowy wykres temperatury na Ziemi w ciągu ostatnich 500 milionów lat / źródło: Glen Fergus, CC-BY-SA

Jedna rzecz pozostawała w tamtym czasie niezmienna, a była nią duża różnica pomiędzy białymi nocami latem i ekstremalnie krótkim dniem zimą. Lasy północy musiały się wtedy dostosować do bardzo krótkich sezonów wegetacyjnych – przez sporą część roku po prostu hibernowały z powodu braku światła, a latem nadrabiały niedobory promieni słonecznych podczas dni trwających nawet 20 godzin.

Czytaj też: Ziemia zwolniła tempo przez zjawisko w Arktyce. Naukowcy wpadają powoli w panikę

Odkrycie nowy gatunków orzechów ze skamieniałego lasu daje nam również szersze spojrzenie na historię ewolucji tych drzew. Dawniej uważano, że orzechy pochodzą z Azji, ale badania z ostatnich lat wskazują, że najpierw pojawiły się one w wilgotnych środowiskach Ameryki Północnej i Europy, skąd dopiero rozprzestrzeniły się w chłodniejszych regionach na północy.