Výskum odhalil, že počas najprudšieho prirodzeného otepľovania v histórii Zeme utrpela vegetácia výraznú ujmu. Pred približne 56 miliónmi rokov sa globálne teploty zvýšili o približne 6 °C v priebehu len 5 000 rokov, sprevádzané prudkým nárastom uhlíka v atmosfére. Nová štúdia publikovaná v Nature Communications ukazuje, že tento rýchly klimatický posun vážne zasiahol rastliny a mnohé druhy prestali prosperovať.
Rastliny sú kľúčovým faktorom pri regulácii klímy, pretože prostredníctvom fotosyntézy zachytávajú oxid uhličitý a ukladajú ho do listov, dreva a koreňov. Pri náhlom oteplení sa ich schopnosť sekvestrácie uhlíka znižuje, čím sa spomaľuje prirodzená regulácia klímy. Vedci sa zamerali na obdobie Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM), počas ktorého došlo k extrémnemu otepleniu. Použili počítačové modely simulujúce vývoj rastlín, ich šírenie a uhlíkový cyklus a porovnali ich s fosílnymi záznamami z troch lokalít: Bighorn Basin v USA, Severné more a Arktída. Peľ sa ukázal ako cenný zdroj údajov, pretože sa tvorí vo veľkom množstve, odoláva rozkladu a umožňuje sledovať dávnu vegetáciu.
V stredných zemepisných šírkach, ako je Bighorn Basin, rastliny nedokázali držať krok s prudkým otepľovaním. Analýza peľu ukázala, že dominovali menšie, suchu odolné druhy, ako palmy a paprade. Zvýšila sa aj listová hmotnosť, čo naznačuje úbytok veľkých listnatých stromov a zníženú schopnosť ukladať uhlík do pôdy. Fosílne pôdy navyše ukazujú nižšie koncentrácie organického uhlíka. Podľa spoluautorky štúdie, Very Korasidis, menšie odolné rastliny prežívali, ale prispievali menej k zachytávaniu uhlíka.
Naopak, vo vysokých zemepisných šírkach, napríklad v Arktíde, vegetácia reagovala odlišne. Tam sa po oteplení zvýšila výška rastlín aj celková biomasa. Peľové záznamy naznačujú nahradenie ihličnatých lesov listnatými mokraďovými ekosystémami a prežitie subtropických druhov vrátane palmovníkov. Modely spolu s dátami ukazujú, že severné oblasti dokázali počas teplejšieho obdobia zvýšiť sekvestráciu uhlíka.
Dopad PETM na schopnosť rastlín zachytávať uhlík bol dlhodobý – znížená kapacita trvala od 70 000 do 100 000 rokov. Julian Rogger, spoluautor štúdie, doplnil, že rast vegetácie potreboval dlhý čas na zotavenie, čo pravdepodobne predlžovalo samotné oteplenie.
Tieto zistenia poskytujú cenné lekcie pre dnešok. Moderné stratégie masívneho zalesňovania predpokladajú, že vegetácia efektívne zachytí CO₂, no údaje z PETM naznačujú, že pri príliš rýchlom oteplení môže byť táto kapacita výrazne obmedzená, najmä v stredných zemepisných šírkach – presne tam, kde je to najviac potrebné. Štúdia tiež ukazuje, že vysoká diverzita ekosystémov je kľúčová. V Arktíde vegetácia dokázala zvýšiť produkciu a sekvestráciu uhlíka, zatiaľ čo v stredných šírkach došlo k poklesu.
Súčasné tempo globálneho otepľovania je približne desaťkrát rýchlejšie než počas PETM, čo dramaticky znižuje čas, ktorý majú rastliny na adaptáciu. Menšie a odolnejšie druhy sa môžu uchytiť lepšie, no celková schopnosť zachytávať uhlík môže klesať. Štúdia zdôrazňuje, že biologické systémy majú limit, ako rýchlo dokážu reagovať na prudké klimatické zmeny. Pre udržanie efektívnej sekvestrácie uhlíka a stabilizáciu klímy je potrebná kombinácia rozmanitosti rastlinných druhov, diverzity ekosystémov a pomalšieho tempa klimatických zmien.
