Lasy polarne kredy

Kredowe lasy polarne były lasami strefy umiarkowanej , które rosły na polarnych szerokościach geograficznych w ostatnim okresie ery mezozoicznej , znanym jako okres kredy 145–66 mln lat temu. W tym okresie średnia globalna temperatura była o około 10°C (18°F) wyższa, a poziom dwutlenku węgla (CO 2 ) wynosił około 1000 części na milion (ppm), 2,5-krotność obecnego stężenia w atmosferze ziemskiej. Obfitość atmosferycznego dwutlenku węgla miała bardzo znaczący wpływ na globalny klimat i systemy naturalne Ziemi, ponieważ jego stężenie jest uważane za jeden z głównych czynników rozwoju wyraźnej szklarniowej Ziemi w okresie kredy, z bardzo niskim średnim globalnym gradientem temperatury. W konsekwencji wysokie paleolatitude na obu półkulach były znacznie cieplejsze niż obecnie. Ten gradient temperatury był częściowo odpowiedzialny za brak kontynentalnych pokryw lodowych w regionach polarnych.

cykl hydrologiczny Ziemi został znacznie przyspieszony z powodu większej objętości parowania wilgoci z powierzchni oceanu. Z kolei bezwzględny poziom morza w tym okresie znajdował się na wysokościach znacznie wyższych niż poziom obecny. Kontynentalne wkraczanie wody morskiej utworzyło rozległe płytkie morza, w tym połacie mórz epeirycznych .

Zwiększenie powierzchni między płytką, ciepłą epeiryczną wodą morską a atmosferą umożliwia wyższe tempo parowania i więcej opadów na różnych szerokościach geograficznych, tworząc bardziej umiarkowany klimat globalny. Powszechny klimat umiarkowany miał również znaczący wpływ na ekosystemy na dużych szerokościach geograficznych.

Kredowe lasy polarne

W okresie kredy lasy strefy umiarkowanej kwitły na polarnych szerokościach geograficznych, ponieważ istniała wyraźna różnica w porównaniu z obecnymi warunkami na dużych szerokościach geograficznych w kredowych sezonach polarnych. Czas trwania letniego nasłonecznienia i zimowej ciemności trwał po około 5 miesięcy. Uważa się, że ta zmienność światła odegrała kluczową rolę w składzie i ewolucji lasów polarnych. Dowody skamieniałej flory sugerują obecność paleolasów do 85 ° szerokości geograficznej zarówno na półkuli północnej, jak i południowej. Dominujące formy roślinności na tych wysokich szerokościach geograficznych w ciągu ostatnich 100 milionów lat szybko ewoluowały i ostatecznie zostały zastąpione w czasie znanym jako Kredowa rewolucja ziemska . Podczas kredowej rewolucji ziemskiej drzewa iglaste , sagowce i paprocie zostały selektywnie zastąpione przez rośliny okrytozalążkowe i nagonasienne , stając się głównymi gatunkami dominującymi w wysokich paleolatach. W tym kredowym świecie szklarniowym arktyczne lasy iglaste były uważane za głównie liściaste , podczas gdy te, które rosły na Antarktydzie, zawierały znacznie większy odsetek wiecznie zielonych .

Badanie z 2019 roku wykazało, że pierwsze zakwity okrytonasiennych dotarły do ​​Australii 126 milionów lat temu, co również zmieniło datę występowania kręgowców polarnych w południowej Australii na 126-110 milionów lat temu.

Zróżnicowanie lasu

We wczesnej kredzie, około 130 milionów lat temu, doszło do znacznego zróżnicowania roślin okrytozalążkowych, które zapoczątkowało dużą ewolucyjną zmianę składu lasów w wysokich paleolatach. Zróżnicowanie roślin okrytonasiennych jest ściśle związane z owadami zbierającymi pyłek i nektar. Uważa się, że zróżnicowanie tych owadów miałoby istotny wpływ na tempo specjacji okrytonasiennych . Niezależnie od mechanizmu dywersyfikacji, „przejęcie” przez wczesną kredę okrytonasiennych oznacza ważną zmianę w ekosystemie. Pod koniec kredy skład polarnych regionów leśnych był zróżnicowany o około 50-80%. To przejście od drzew iglastych, sagowców i paproci do głównie okrytonasiennych odzwierciedla interesującą ewolucyjną adaptację do regionalnego klimatu polarnego i prawdopodobnie wielu innych czynników, takich jak szybkość rozprzestrzeniania się na dnie morskim, eustatyczny poziom morza i wysokie temperatury na świecie.

Produktywność ekologiczna

Przemieszczenie strefy umiarkowanej w kierunku bieguna w okresie kredy znacznie podniosło pierwotną produktywność lasów lądowych . Oszacowano, że w wysokich i średnich paleolatach produktywność lasów jest dwukrotnie większa w porównaniu z niższymi paleolatami. Produktywność ziemska w wysokich paleolatach jest silnie związana z podwyższonym stężeniem dwutlenku węgla w atmosferze. Wyniki eksperymentów dotyczących wzrostu drzew liściastych i wiecznie zielonych przy różnych stężeniach dwutlenku węgla wykazują różne skutki.

Istnieją cztery główne czynniki, które przyczyniają się do produktywności netto lasów: stężenie dwutlenku węgla, szybkość oddychania korzeni, temperatura i fotosynteza . Sam dwutlenek węgla ma tendencję do zmniejszania oddychania liści i korzeni poprzez obniżenie punktu kompensacji światła w fotosyntezie, co pozwala na dodatni wzrost netto spożycia węgla w ciągu dnia. Zmniejszenie oddychania korzeni ma tendencję do inicjowania wzrostu korzeni i ostatecznie skutkuje poprawą wydajności pobierania składników odżywczych i wody. Kiedy fotosynteza zostanie dodana do efektów dwutlenku węgla, w zależności od regionalnej temperatury, drastycznie wzrośnie produktywność lasów. Połączenie wszystkich czterech czynników fizjologicznych skutkuje znacznym wzrostem produktywności netto lasów. Zgodnie z wynikami eksperymentów, gatunki drzew o długowiecznych wiecznie zielonych liściach odnoszą największe korzyści w środowisku bogatym w dwutlenek węgla ze względu na ich dłuższy sezon wegetacyjny i adaptacje, takie jak rozwój baldachimu, który pozwala im rozwijać się w umiarkowanych paleolaturach polarnych kredy.

Skamieniały las

Skład i strukturę lasów kredowych na dużych szerokościach geograficznych składały się głównie z liściastych drzew iglastych, paproci, roślin okrytonasiennych i nagonasiennych. Najbardziej licznymi i rozpowszechnionymi na całym świecie taksonami roślin były drzewa iglaste araucarioid i podocarpoid, rozciągające się około 80 ° w obie półkule i składające się na ponad 90% baldachimu wytwarzającego wiecznie zieloną roślinność. Inne rodzaje drzew iglastych, choć obfite w występowanie, były ograniczone do średnich i niskich szerokości geograficznych na obu półkulach, ograniczone głównie przez klimat regionalny. Wraz z ewolucją globalnego klimatu wzrost liczby roślin okrytonasiennych zaczął wywierać presję na drzewa iglaste na wyższych szerokościach geograficznych, rosnąc wyżej i ostatecznie wygrywając bitwę o światło słoneczne. Szybka ewolucja różnych gatunków okrytonasiennych 25 milionów lat później ostatecznie stała się dominującym typem drzew w połowie kredy. W późnej kredzie umiarkowany klimat zarówno na półkuli północnej, jak i południowej był idealny do szybkiego różnicowania i dystrybucji różnych roślin okrytonasiennych oraz, w mniejszym stopniu, drzew iglastych. Badania paleorekordu środkowej kredy wskazują, że kompozycje leśne na wysokich paleolatach półkuli północnej były zamieszkane głównie przez mieszane typy drzew zimozielonych i liściastych. Natomiast półkula południowa składała się głównie z roślin wiecznie zielonych.

Museum Ledge to wyróżniające się miejsce występowania skamieniałego drewna, które znajduje się na południowo-zachodnim zboczu góry Glossopteris .

Pełnomocnicy paleoklimatu

Wskaźnik paleoklimatyczny , znany również jako wskaźnik paleoklimatyczny , może ujawnić ważne informacje o tym, jak globalny klimat mógł wyglądać w przeszłości. Badania paleoklimatyczne słojów drzew, rdzeni głębinowych, rdzeni lodowych i paleozoli to tylko kilka z wielu powszechnych wskaźników zastępczych używanych do oceny głównych wymuszeń w paleoklimacie.

Paleotermometria

Jednym z najważniejszych i najcenniejszych narzędzi do rekonstrukcji paleotermometrii jest analiza danych spektrometrii mas z stosunkiem izotopów na stabilnych izotopach, takich jak wodór i tlen. Badania stosunków morskich (planktonowych / bentosowych) otwornic i masowych izotopów węglanów w środkowej kredzie sugerują ciągły okres ocieplenia od ~ 100 mA do 66 mA. W tym okresie na południowych wysokich szerokościach geograficznych było tak zimno, jak 16 ° C (61 ° F) i tak ciepło, jak 32 ° C (90 ° F). Paleotemperatury kredowych północnych wysokich szerokości geograficznych wywnioskowano z analizy izotopów tlenu dobrze zachowanych ramienionogów i mięczaków . Wyniki badań pokazują wahania temperatury, które odpowiadają wahaniom sezonowym w zakresie od 10 do 22 ° C (50 do 72 ° F).

Dendrochronologia drewna kredowego

Skamieniałe słoje wzrostu drzew

Pomiary słojów wzrostu w okresie kredowym mogą również dostarczyć szczegółowych informacji na temat tego, jaki mógł być klimat w różnych lokalizacjach geograficznych na Ziemi. Analiza wzorców słojów drzew lub słojów z kopalnych lasów kredowych jest wykorzystywana głównie do wnioskowania o produktywności paleoklimatycznej i leśnej. Jedną z bardzo użytecznych metod naukowych stosowanych do datowania słojów drzew jest dendrochronologia . Jednak większość badań przeprowadzonych na skamieniałym drewnie opiera się na założeniu, że procesy związane z tempem wzrostu drzew, które działały w przeszłości, są identyczne z procesami zachodzącymi w teraźniejszości, uniformitaryzmie . Na tej podstawie produktywność lasów można wywnioskować z analizy słojów drzew kredowych. Analiza produktywności lasów z kredy pokazuje, że roczne tempo wzrostu drzew w niskich paleolatach było znacznie wyższe w porównaniu z obecnymi. W paleolatach polarnych analiza tempa wzrostu również wskazuje na podwyższoną produktywność, ale jeszcze bardziej znacząco poprawioną w stosunku do obecnej. Dendrochronologia skamieniałych słojów drewna pochodzących z wysokich paleolitów sugeruje występowanie warunków klimatycznych podobnych do szklarniowych w skali globalnej w tym okresie.

Dalsza lektura

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Polar_forests_of_the_Cretaceous&oldid=1050599298 ”