Fornskógar kældu jörðina

Tilgátuteikning af því hvernig fornskógarnir sem fundust á Svalbarða gætu hafa litið út. Mynd: Cardiff University.

Koltvísýringur varð einn fimmtándi af því sem áður hafði verið

Breskir vísindamenn hafa grafið upp á Svalbarða ævaforna steingervinga stórvaxinna skóga sem uxu fyrir nokkur hundruð milljónum ára. Talið er að þegar fyrstu stórvöxnu skógarnir komu til sögunnar á jörðinni hafi þeir bundið svo mikinn koltvísýring að það hafi valdið einhverjum mestu hitabreytingum jörðinni síðustu 400 milljónir ára.

Dr Chris Berry, steingervingafræðingur hefur greint og lýst steingerðu trjáleifunum á Svalbarða sem sagðar eru gefa góða hugmynd um þessa fornu skóga enda heilu trjábolirnir heillegir. Berry starfar við jarð- og hafvísindasvið háskólans í Cardiff, School of Earth and Ocean Science. John Marshall, prófessor við Southampton-háskóla, sá um nákvæma aldursgreiningu leifanna sem leiddi í ljós að þær eru um 380 milljóna ára gamlar.

Jarðskorpan er á sífelldri hreyfingu og landið sem nú er ofansjávar á Svalbarða var miklu sunnar á hnettinum á devontímabilinu á fornlífsöld, líklega ekki langt frá miðbaug. Þessar leifar hitabeltisskóga eru taldar geta gefið upplýsingar um hvers vegna magn koltvísýrings í lofthjúpi jarðar minnkaði verulega um þetta leyti og varð aðeins einn fimmtándi af því sem það hafði verið áður. Ef koltvísýringur minnkar í lofthjúpnum kólnar á jörðinni.

Nú er talið að þessi mikli samdráttur CO² í lofthjúpnum á devontímabilinu fyrir 360-420 milljónum ára eigi meginskýringu í gjörbreyttu gróðurfari á jörðinni. Fram að því hafi gróður á jörðinni verið smágerður en síðan hafi þróast stórvaxnar trjátegundir sem mynduðu fyrstu hávöxnu skógana. Skógarnir sugu í sig koltvísýringinn úr andrúmsloftinu með ljóstillífun og geymdu hann í lífmassa trjánna og jarðvegi skóganna.

Framan af ollu dökkgrænir skógarnir því að endurkast sólargeisla frá jörðinni minnkaði en slíkt stuðlar að hlýnun jarðarinnar. Kolefnisbinding skóganna varð hins vegar smátt og smátt til þess að hlutfall koltvísýrings í lofthjúpnum minnkaði og meðalhitinn á jörðinni lækkaði verulega. Þar með varð loftslag á jörðinni svipað því sem við erum vön. Því má segja að þessir fyrstu skógar hafi átt verulegan þátt í að móta það loftslag sem lífríki jarðarinnar treystir á nú.

Dr Chris Berry segir steingerðu skógarleifarnar á Svalbarða gefa mynd af landslagi og gróðurfari við miðbaug fyrir 380 milljónum ára þegar fyrstu trén komu til sögunnar á jörðinni. Þetta voru aðallega jafnar, jurtir af hópi byrkninga, ekki tré eins og við þekkjum nú. Jafnarnir höfðu harðan börk sem hélt þeim uppi en í miðjunni var mjúkur frauðkenndur vatnsfylltur vefur, ekki harður kjarni eins og í viðartrjám. Ámóta tré uxu á kolatímabilinu mörgum milljónum ára síðar og af leifum þeirra mynduðust mikil kolalög sem nýtt hafa verið til orkuvinnslu á síðustu öldum, til dæmis þar sem nú er sunnanvert Wales.

Steingervingarnir á Svalbarða sýna líka að þessir skógar hafa verið mjög þéttir og ekki nema um 20 sentímetrar milli trjánna sem líklega hafa verið um fjórir metrar á hæð að jafnaði. Chris Berry hefur einnig rannsakað steingerðar skógarleifar við Gilboa í New York ríki í Bandaríkjunum, ívið eldri skógunum á Svalbarða. Þeir eru taldir hafa vaxið að minnsta kosti 30 gráðum sunnan miðbaugs á þeim tíma og trjástofnarnir sem þar fundust voru af öðrum tegundum. Það sýnir okkur, segir Berry, að þegar í öndverðu hafi verið komin til sögunnar töluverð fjölbreytni tegunda og vistkerfa, mismunandi eftir því hvar borið var niður.

Talið er að magn koltvísýrings í lofthjúpnum hafi verið fimmtán sinnum meira en nú er en síðan hafi það fallið mjög á devontímanum, niður undir það hlutfall sem við þekkjum í dag. Tilkoma jurtategunda sem gátu náð þeirri stærð sem við teljum til trjáa er líklegasta skýringin á þessari miklu breytingu, segir Berry. Bæði bundu þessar stórvöxnu jurtir kolefnið í vefjum sínum með ljóstillífun og svo safnaðist upp kolefni eftir því sem jarðvegur myndaðist.

Þar sem fornskógarnir uxu á Svalbarða fyrir 380 milljónum ára er nú einhver nyrsta mannabyggð á jörðinni. Um 2.500 manns búa á Svalbarða. Sem kunnugt er var þar komið upp fræbanka fyrir allan heiminn, rammgerðum neðanjarðarhvelfingum þar sem fræ ótal jurtategunda eru varðveitt til öryggis ef svo færi að meiri háttar hamfarir gengju yfir heiminn og byggja þyrfti fjölbreytni gróðurlenda jarðarinnar upp á nýtt. Dr. Chris Berry segir stórkostlegt að leifar einhverra elstu skóga jarðarinnar skuli hafa fundist einmitt á þeim stað þar sem mannkynið hefur ákveðið að varðveita gróðurfjölbreytni jarðarinnar.

Grein um þessar uppgötvanir kom út nýlega í tímaritinu Geology

Íslenskur texti: Pétur Halldórsson