201 млн лет назад по всей Европе бушевали пожары, раздуваемые папоротниками

Фото из открытых источников

Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Nature Geoscience, климатическая катастрофа, произошедшая 201 миллион лет назад, превратила Европу в ландшафт папоротниковых саванн, которые неоднократно загорались.

«Папоротники — поистине удивительные растения, которые пережили множество кризисов на протяжении истории Земли, а некоторые виды способны адаптироваться к самым экстремальным условиям. Их можно считать настоящими видами-катастрофами», — сказал ведущий автор исследования Бас ван де Схотбрюгге из Утрехтского университета.

Некоторые виды папоротников могут быстро распространяться по нарушенным ландшафтам, а лесные пожары могут стимулировать их дальнейшее и более быстрое распространение.

Хотя папоротники сгорают над землей, они способны быстро восстанавливаться из подземных корневых систем, вытесняя при этом другие растения.

Ученые считают, что этот эффект мог сыграть важную роль в продолжительности периода цветения папоротников, который, по оценкам, длился от 40 000 до, возможно, 300 000 лет.

В своем исследовании ученые проанализировали ископаемые осадочные комплексы, относящиеся к периоду массового вымирания в конце триасового периода, полученные из кернов, отобранных при бурении в Германии, Люксембурге, Дании и Великобритании.

Они создали палеопожарные записи на основе обилия ископаемого древесного угля и органических молекул, образующихся в дыму от лесных пожаров, так называемых полициклических ароматических углеводородов (ПАУ).

В сочетании с данными пыльцы и спор эти косвенные свидетельства указывают на период интенсивных лесных пожаров в основной период массового вымирания, совпавший с распространением папоротников.

Однако данные об угольных отложениях могут быть неверно истолкованы, если крупные куски угля распадаются на более мелкие фрагменты в образце.

Аналогичным образом, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), выбрасываемые во время лесных пожаров, не обязательно оседают вблизи очагов возгорания, и молекулы могут вообще не сохраняться.

«Новизна этого исследования заключается в анализе изменений цвета органических микроокаменелостей», — сказал ван де Схотбрюгге. «Мы использовали простой и очень недорогой метод, позволяющий количественно оценить «темноту» ископаемой пыльцы и спор, так называемый индекс темноты палиноморфов».

Обычно цвет органических микроокаменелостей может меняться при их захоронении в осадочных породах из-за изменений давления и температуры.

По мере того, как осадки со временем залегают на большей глубине, температура повышается с глубиной, в результате чего заключенное в них органическое вещество постепенно подвергается более интенсивному нагреванию. Чем глубже, тем темнее.

«Но здесь мы обнаружили совершенно другую картину. В самых старых, самых глубоких образцах кернов пыльца и споры имеют светлый цвет, но пыльца и споры из периода самого вымирания постепенно становятся очень тёмно-коричневыми. После вымирания цвета снова возвращаются к светло-жёлтому оттенку», - объясняют авторы исследования. «Это явление нас очень озадачило, поскольку оно наблюдается во всех четырех кернах одновременно, поэтому оно не может быть связано с захоронением осадочных пород, так как геологическая история четырех бассейнов сильно различается».

Авторы провели 15 000 измерений пыльцы и спор растений, существовавших до, во время и после массового вымирания в конце триасового периода.

А благодаря сравнению пыльцы деревьев и спор папоротников удалось исключить любые биологические эффекты, специфичные для отдельных групп растений.

«Все группы растений демонстрируют одинаковый эффект, что является убедительным свидетельством того, что это результат воздействия внешних факторов», — сказал ван де Схотбрюгге. «Сравнив изменения цвета микроокаменелостей с другими индикаторами пожаров, мы поняли, что эта «темная зона» отражает продолжительные и интенсивные лесные пожары в период цветения папоротника».

Потемнение точно совпадает с пиком численности папоротников, основным периодом вымирания видов и повышенным содержанием древесного угля и полициклических ароматических углеводородов.

Взрывной рост папоротников в основной период вымирания видов был результатом сочетания факторов, включая вырубку лесов, эрозию почвы, сильное парниковое потепление и лесные пожары.

«Когда папоротники высыхают, густые заросли становятся идеальным топливом для возникновения масштабных лесных пожаров», — сказал Ван де Схотбрюгге.

Ученые считают, что прополка и распространение папоротников привели к образованию обширных папоротниковых саванн, причем некоторые виды служили своего рода пожарными лестницами, подавляя при этом другую растительность.

«Папоротники отреагировали на ситуацию и подлили масла в огонь, раздувая пламя и вызывая многочисленные масштабные лесные пожары. Мир, настоящий ад», - резюмируют ученые. «Из этого можно извлечь урок: сочетание изменения климата, вырубки лесов и распространения видов-оппортунистов может создать все условия для идеального шторма».