Hinter den Kulissen: Mumifizierte Bäume nehmen Klimawissenschaftler zurück in die Zukunft

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Wenn im Quttinirpaaq Nationalpark in der kanadischen Arktis, entdeckt Ohio State University Erdwissenschaftler Joel Barker zunächst einige Stücke von toten Bäumen verstreut auf dem kargen Boden in der Nähe eines Gletschers. Sofort, wusste er, dass er etwas wie einen Spiegel in der Arktis ökologische Vergangenheit spähen gefunden hatte.

Hazen-Plateau auf Ellesmere Island, eine polare Wüste wo Wintertemperaturen derzeit bis zu 50 unter dem Gefrierpunkt, Tauchen können ist derzeit zu kalt und trocken, Wälder zu unterstützen; der einzige lebende Bäume, öde Landschaft des Parks sind, jetzt die Dot Zwerg Weiden. Daher müssen die Holzstücke von den Bäumen gekommen, die Millionen von Jahren als die Arktis noch warm genug lebten war, um die Wälder zu unterstützen.

Die Bäume starb wahrscheinlich in einem Erdrutsch, wie durch Ablagerungen auf den umliegenden Material noch vorhanden. Die Tötung Erdrutsch gestürzt und verschlungen die Bäume schnell genug, um sie von Sauerstoff zu versiegeln und zu verhindern, dass Wasser zirkuliert durch. Das Ergebnis: die restlichen Stücke toter Bäume sind jetzt in einem perfekt erhaltenen mumifizierten Zustand, wobei ein Großteil ihrer organischen Materials noch intakt. (Dagegen versteinert die Bäume hatten viel von ihrer organischen Materials wurde langsam durch Mineralien ersetzt und schließlich zu Stein verwandelt.)

In der Tat ist das organische Material in den toten Bäumen so gut erhalten, dass das Holz kann noch brennen, und selbst die zartesten Baumstrukturen wie Blätter, vorhanden sind. "Die Toten Bäume wie die ausgetrockneten Totholz außerhalb liegen jetzt," sagte Barker.

Im Sommer nach seiner Entdeckung Barker kehrte mit Kolleginnen und Kollegen, unterstützt durch einen eifrigen Stipendium der National Science Foundation. Barker und Ohio State Kollegen Yo Kinn und David Elliot erkundet und gesammelten Proben aus der Quelle der verstreuten Baum Stücke — eine Kaution über 100 Fuß (30 Meter) breit und 30 Fuß (10 Meter) hoch.

Analysen des organischen Materials können verraten viel über den Quelle-Bäumen und über die ökologischen Bedingungen, die vorhanden waren, wenn sie lebten. Zum Beispiel, weil Pollen, die über verschwunden 12 Millionen Jahren fehlen aus dem Holz Barker glaubt, dass die Bäume wahrscheinlich höchstens 12 Millionen Jahre alt sind. Und weil Ozean-Kerne, die Land stammenden Sedimente enthalten zeigen, dass Wälder aus der Arktis vor etwa 2 Millionen Jahren verschwand, Barker glaubt, dass das Holz wahrscheinlich mindestens über, was alt ist.

Anderen deutet auf Barker kam seine Holzproben von Bäumen, die einst Teil eines Ökosystems, ökologisch betonten. Zum Beispiel haben die Baum-Stücke schmale Jahresringe, darauf hinweist, dass, wenn lebendig, die Bäume ausreichend Nährstoffe für das Wachstum fehlte.

Darüber hinaus sagte Barker, dass nur fünf verschiedene Baumarten im alten Holz vertreten waren, die er gesammelt. Diese relativ geringe Artenvielfalt ist typisch für gestresste Ökosysteme. Und zwar deshalb, weil da ein Ökosystem mehr gestresst und weniger bewohnbar wird, weniger Arten in ihm überleben können. "Wahrscheinlich Leben an den nördlichen Teil ihres Verbreitungsgebietes, dieser Wald wahrscheinlich Leben am Rande, nur hängen, gerade noch überleben, war", sagte Barker.

Barker glaubt, dass die zusätzliche Belastung durch abrupte Abkühlung der Atmosphäre wahrscheinlich bereits betont Wald aufgezwungen wurde. Die Kühlung wahrscheinlich resultiert aus Veränderungen der ozeanischen Zirkulation, die – wiederum – ergab sich aus den Bewegungen der Kontinente der Erde.

"Die am meisten beanspruchten Ökosysteme sind anfällig für selbst kleine Veränderungen in Klima,", sagte Barker. "So könnten Studien über die Empfindlichkeit der gestresste Ökosysteme zu vergangenen Kühlung die Empfindlichkeit von Ökosystemen zu Spannungen, die durch fortschreitende Klimawandel erstellt besser zu verstehen." Solche Studien können beispielsweise helfen, die Geschwindigkeit zeigen auf die Ökosysteme auf aktuelle und zukünftige Temperaturänderungen reagieren werden.

Barker sagte, dass die mumifizierten Bäume vom Quttinirpaaq-Nationalpark – die er durch einen Tipp von einem Parkranger gefunden – möglicherweise nützlicher für Klimastudien Änderung als andere mumifizierter Wälder, die bisher in der Arktis gefunden. Warum? Da alle anderen mumifizierten Wälder, die bisher in der kanadischen Arktis gefunden wurden, weiter südlich als Quttinirpaaq-Bäumen lebte. Und ein mumifizierter Wald, die in Grönland gefunden wurde – die einzige mumifizierter Wald nördlich von den Quttinirpaaq-Wald gefunden-hatte mehr Artenvielfalt als Quttinirpaaq-Bäume.

Daher diese mumifizierten Wälder waren wohl nicht so gestresst und waren wahrscheinlich nicht so anfällig für Klimawandel, wie die Quttinirpaaq Bäume waren. Zusätzliche mumifizierter Wälder werden jedoch wahrscheinlich von sich zurückziehenden Gletscher ausgesetzt werden, wie der Klimawandel weiter.

In der Zwischenzeit weiterhin Barker seine mumifizierten Proben zu analysieren. Er plant, extrahieren einzelne Komponenten aus Stücken von mumifizierten Baumstämme, Umweltbedingungen zu identifizieren, die die Bäume auf einer jährlichen Basis im Laufe ihres Lebens erlebt. Darüber hinaus plant er bestimmten Baum Komponenten, wie z. B. Blatt Nagelhaut aus mumifizierten Material mit den gleichen Komponenten von zeitgenössischen Bäume der gleichen Art zu vergleichen. Unterschiede zwischen den mumifizierten und modernen Komponenten der gleichen Baumarten können Hinweise über die Entwicklung dieser Arten geben.

Aber mit solchen Experimenten Barker nur werden buchstäblich verkratzen die Oberfläche seine mumifizierten Proben. Er hofft auf eine baldige Rückkehr auf ihrer Website zu tiefer graben, um ihre Quellgesamtstruktur zu finden, wo Bäume werden in einem sogenannten stehend können "Wachstum Stellung."

Anmerkung der Redaktion: Diese Forschung wurde unterstützt durch die National Science Foundation (NSF), die Bundesagentur für angeklagt Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Sehen den Blick hinter die Kulissen Archiv.