p Os cientistas que estudam as folhas de uma floresta de 23 milhões de anos, pela primeira vez, relacionaram altos níveis de dióxido de carbono atmosférico com o aumento do crescimento das plantas, e o clima quente da época. A descoberta contribui para a compreensão de como o aumento do CO ₂ aquece a terra, e como a dinâmica da vida vegetal pode mudar dentro de décadas, quando CO ₂ os níveis podem espelhar de perto aqueles do passado distante. p Os cientistas recuperaram as folhas de um antigo leito de lago da Nova Zelândia que contém os restos de plantas, algas, aranhas, besouro, moscas, fungos e outros seres vivos de um período quente conhecido como o início do Mioceno. Os cientistas há muito postulam que o CO ₂ estava alto então, e algumas plantas poderiam colhê-lo com mais eficiência para a fotossíntese. Este é o primeiro estudo a mostrar que essas coisas realmente aconteceram em conjunto. Os resultados foram publicados esta semana na revista. Clima do passado .

p "O incrível é que essas folhas são basicamente mumificadas, então temos suas composições químicas originais, e pode ver todas as suas características no microscópio, "disse o autor principal Tammo Reichgelt, um cientista adjunto do Observatório da Terra Lamont-Doherty da Universidade de Columbia e professor assistente de geociências na Universidade de Connecticut. "As evidências vêm construindo que o CO ₂ estava alto então, mas tem havido paradoxos. "

p O chamado "efeito de fertilização com carbono" tem vastas implicações. Experimentos de laboratório e de campo mostraram que quando o CO ₂ níveis aumentam, muitas plantas aumentam sua taxa de fotossíntese, porque eles podem remover de forma mais eficiente o carbono do ar, e economizar água ao fazer isso. De fato, um estudo de 2016 baseado em dados de satélite da NASA mostra um efeito de "ecologização global" principalmente devido aos níveis crescentes de CO produzido pelo homem ₂ nas últimas décadas; de um quarto a metade das terras com vegetação do planeta viram aumentos no volume de folhas em árvores e plantas desde cerca de 1980. O efeito deve continuar como CO ₂ os níveis aumentam.

p Isso pode parecer uma boa notícia, mas a realidade é mais complexa. CO aumentado ₂ a absorção não chega nem perto de compensar o que os humanos estão despejando no ar. Nem todas as plantas podem tirar vantagem, e entre aqueles que fazem, os resultados podem variar dependendo da temperatura e disponibilidade de água ou nutrientes. E, há evidências de que, quando algumas safras principais fotossintetizam mais rapidamente, eles absorvem relativamente menos cálcio, ferro, zinco e outros minerais vitais para a nutrição humana. Porque grande parte da vida vegetal de hoje evoluiu em clima temperado, baixo CO ₂ mundo, alguns ecossistemas naturais e agrícolas podem ser afetados por CO mais alto ₂ níveis, junto com o aumento das temperaturas e mudanças na precipitação que eles trazem. "Como tudo se desenrola é uma incógnita, "disse Reichgelt." É outra camada de estresse para as plantas. Pode ser ótimo para alguns, e horrível para os outros. "

p O depósito está localizado em uma pequena, cratera vulcânica há muito extinta agora localizada em uma fazenda perto da cidade de Dunedin, no sul da Nova Zelândia. A cratera, cerca de um quilômetro de diâmetro, antigamente possuía um lago isolado onde sucessivas camadas de sedimentos se formavam do ambiente circundante. O recurso foi reconhecido apenas nos últimos 15 anos; os cientistas o apelidaram de Foulden Maar. Reconhecendo-o como uma mina de ouro científica, eles têm estudado desde então. Alguns também estão lutando contra uma mineradora de verdade que quer retirar o depósito para a alimentação do gado.

p No novo estudo, os pesquisadores coletaram amostras de um núcleo de perfuração de 2009 que penetrou 100 metros até perto do fundo do leito do lago agora seco. Banhada entre camadas anuais esbranquiçadas de algas ricas em sílica que floresciam a cada primavera por 120, 000 anos são camadas pretas alternadas de matéria orgânica que caíram durante outras estações. Isso inclui inúmeras folhas de uma floresta perene subtropical. Eles são preservados tão perfeitamente que os cientistas podem ver veias microscópicas e estômatos, os poros pelos quais as folhas absorvem o ar e, ao mesmo tempo, liberam água durante a fotossíntese. Ao contrário da maioria dos fósseis, as folhas também retêm sua composição química original. É o único depósito conhecido no Hemisfério Sul, e muito mais bem preservado do que os poucos semelhantes conhecidos do norte.

p O Mioceno há muito tempo é uma fonte de confusão para os pesquisadores do paleoclima. As temperaturas médias globais são consideradas 3 a 7 graus C mais altas do que hoje, e o gelo praticamente desapareceu nos pólos. Ainda muitos proxies, principalmente derivado de organismos marinhos, sugeriram CO ₂ os níveis eram apenas cerca de 300 partes por milhão - semelhantes aos dos tempos humanos pré-industriais, e não o suficiente para explicar esse aquecimento. Com evidência de alto CO ₂ Enganoso, os cientistas especularam que as medições proxy anteriores devem ser desativadas.

p Com base no novo estudo e em um anterior relacionado também em Foulden Maar, os pesquisadores conseguiram resolver esse enigma. Eles analisaram os isótopos de carbono nas folhas de meia dúzia de espécies de árvores encontradas em vários níveis do depósito. Isso os ajudou a identificar o teor de carbono da atmosfera na época. Eles também analisaram a geometria dos estômatos das folhas e outras características anatômicas, e comparou-as com as folhas modernas. Ao combinar todos os dados em um modelo, eles descobriram que o CO atmosférico ₂ não era 300ppm, mas cerca de 450 - uma boa combinação para os dados de temperatura. Segundo, eles mostraram que as árvores eram supereficientes na sucção de carbono através dos estômatos, sem vazar muita água pela mesma rota - um fator que todas as plantas devem levar em conta. Isso permitiu que eles crescessem em áreas marginais que, de outra forma, seriam muito secas para as florestas. Os pesquisadores dizem que essa maior eficiência provavelmente se refletiu em florestas nas latitudes temperadas do norte, com suas massas de terra muito maiores.

p As emissões humanas agora empurraram CO ₂ níveis para cerca de 415 partes por milhão, e quase certamente chegarão a 450 por volta de 2040 - idênticos aos experimentados pela floresta Foulden Maar. As estimativas dos aumentos de temperatura resultantes ao longo de décadas e séculos variam, mas o novo estudo sugere que a maioria está no estádio.

p "Tudo se encaixa, tudo faz sentido, "disse o co-autor do estudo William D'Andrea, um cientista paleoclima em Lamont-Doherty. Além de mostrar como as plantas podem reagir diretamente ao CO ₂ , "isso deve nos dar mais confiança sobre como as temperaturas vão mudar com o CO ₂ níveis, " ele disse.

p Coautora do estudo, Daphne Lee, um paleontólogo da Universidade de Otago da Nova Zelândia, liderou a tarefa de estudar o rico ecossistema de Foulden Maar depois que ele veio à tona. Mais recentemente, ela se tornou uma defensora inesperada do maar, quando uma empresa com proprietários na Malásia e no Reino Unido anunciou planos de minerar o depósito para uso como aditivo de ração para suínos, patos e outros animais de criação intensiva. Com muitas outras descobertas provavelmente a serem feitas, cientistas ficaram horrorizados, e aliaram-se aos locais que temiam barulho e poeira. O conselho municipal de Dunedin agora está pensando em comprar o terreno para protegê-lo.