Krita polarskogar
Krita polarskogar var tempererade skogar som växte på polära breddgrader under den sista perioden av mesozoiska eran, känd som kritaperioden 145–66 Ma. Under denna period var den globala medeltemperaturen cirka 10 °C (18 °F) högre och koldioxidnivåerna (CO 2 ) var cirka 1000 ppm , 2,5 gånger den nuvarande koncentrationen i jordens atmosfär. Överflödet av atmosfärisk koldioxid hade en mycket betydande inverkan på det globala klimatet och jordens naturliga system eftersom dess koncentration anses vara en av huvudfaktorerna i utvecklingen av ett uttalat växthusjord under kritatiden, med en mycket låg genomsnittlig global temperaturgradient. Som en konsekvens var höga paleolatituder på båda hemisfärerna mycket varmare än för närvarande. Denna temperaturgradient var delvis ansvarig för bristen på kontinentalisar i polarområdena.
förbättrades jordens hydrologiska cykel avsevärt på grund av en större volym av fuktavdunstning från havets yta. I sin tur stod den absoluta havsnivån under denna tidsperiod på höjder mycket högre än den nuvarande nivån. Kontinentalt intrång av havsvatten bildade utbredda grunda hav, inklusive vidder av epiriska hav .
En ökning av ytarean mellan grunt, varmt epiriskt havsvatten och atmosfären tillåter högre avdunstningshastigheter och mer nederbörd på olika breddgrader, vilket ger ett mer tempererat globalt klimat. Ett utbrett tempererat klimat hade också betydande effekter på ekosystem på hög latitud.
Krita polarskogar
Under krita trivdes tempererade skogar på polära breddgrader, eftersom det fanns en anmärkningsvärd skillnad från nuvarande förhållanden på höga breddgrader under krita polarsäsongerna. Varaktigheten av sommarsolljus och vintermörker varade i cirka 5 månader vardera. Denna variation i ljus tros ha spelat en avgörande roll i polarskogarnas sammansättning och utveckling. Bevis för fossil flora tyder på närvaron av paleoskogar upp till breddgrader på 85° på både norra och södra halvklotet. De dominerande formerna av vegetation på dessa höga breddgrader under de föregående 100 miljoner åren utvecklades snabbt och ersattes slutligen under en tid som kallas Krita terrestriska revolutionen . Under den terrestra kritarevolutionen barrträd , cycader och ormbunkar selektivt av angiosperms och gymnosperms , och blev de huvudsakliga arterna som dominerade de höga paleolatituderna. I denna kritaväxthusvärld ansågs arktiska barrskogar till övervägande del lövfällande , medan de som växte på Antarktis innehöll en betydligt större andel vintergröna växter .
En studie från 2019 avslöjade att de första angiospermblomningarna kom till Australien för 126 miljoner år sedan, vilket också reviderade datumet för södra Australiens polära ryggradsdjur till 126-110 miljoner år sedan.
Skogsdiversifiering
I den tidiga kritaperioden, för ungefär 130 miljoner år sedan, skedde en stor diversifiering av angiospermer som satte igång en stor evolutionär förändring i skogens sammansättning med hög paleolatitude. Diversifieringen av angiospermer står i nära samband med pollen- och nektarsamlande insekter. Man tror att diversifieringen av dessa insekter skulle ha en betydande inverkan på graden av artbildning av angiosperm . Oavsett mekanismen för diversifieringen, betecknar den tidiga krita-angiospermen "övertagandet" en viktig övergång av ekosystemet. Vid slutet av kritatiden hade sammansättningen av polarskogsregionerna diversifierats med cirka 50-80 %. Denna övergång från barrträd, cykader och ormbunkar till övervägande angiospermer speglar en intressant evolutionär anpassning till det regionala polarklimatet och möjligen många andra faktorer som havsbottnens spridningshastighet, eustatisk havsnivå och höga globala temperaturer.
Ekologisk produktivitet
Poleward förskjutning av den tempererade zonen under krita höjde markant markskogens primära produktivitet . Vid höga till medelhöga paleolatituder uppskattades skogsproduktiviteten vara dubbelt så hög i förhållande till lägre paleolatituder. Jordbunden produktivitet i de höga paleolatituderna är starkt kopplad till förhöjda koldioxidkoncentrationer i atmosfären. Resultat från försöken med tillväxt av lövträd och vintergröna träd under olika koldioxidkoncentrationer visar olika effekter.
Det finns fyra huvudfaktorer som bidrar till skogens nettoproduktivitet: koldioxidkoncentration, rotrespirationshastigheter, temperatur och fotosyntes . Enbart koldioxid tenderar att minska blad- och rotandningen genom att sänka ljuskompensationspunkten för fotosyntesen, vilket möjliggör en positiv nettoökning av kolintaget under loppet av en dag. Minskningen av rotandningen tenderar att initiera rottillväxt och resulterar i slutändan i en förbättring av närings- och vattenupptagningseffektiviteten. När fotosyntesen läggs till effekterna av koldioxid, beroende på regional temperatur, ökar skogens produktivitet drastiskt. Kombinationen av alla fyra fysiologiska faktorerna resulterar i en betydande nettoökning av skogsproduktiviteten. Enligt experimentella resultat tenderar trädarter med långlivade vintergröna lövverk att gynnas bäst i en koldioxidrik miljö på grund av deras längre växtsäsong och anpassningar som baldakinutveckling som gör att de kan frodas i kritatidens tempererade polära paleolatituder.
Fossilerad skog
Sammansättningen och strukturen av kritaskogar på hög latitud bestod främst av lövträd, ormbunkar, växtfröiga och gymnospermer. De mest förekommande och globalt utbredda växttaxorna var araucarioida och podocarpoid barrträd, som sträcker sig cirka 80° in i båda halvkloten och utgör mer än 90 % av krontaket som genererar vintergrön vegetation. Andra typer av barrträd, även om de förekom rikligt, var begränsade till medel- och låga breddgrader på båda halvkloten, huvudsakligen begränsade av regionala klimat. När det globala klimatet utvecklades började ökningen av angiospermer att sätta press på barrträd på högre breddgrader genom att växa sig längre och slutligen vinna kampen om solljus. Den snabba utvecklingen av olika angiosperm-arter 25 miljoner år senare blev så småningom den dominerande trädtypen i mitten av krita. Under den sena kritatiden var ett tempererat klimat på både norra och södra halvklotet idealiskt för snabb diversifiering och distribution av olika angiospermer och i mindre utsträckning barrträd. Studier på mitten av kritas paleorecord drar slutsatsen att skogssammansättningar i höga paleolatituder på norra halvklotet huvudsakligen befolkades av blandade vintergröna och lövträdstyper. Däremot bestod det södra halvklotet främst av vintergröna växter.
Museum Ledge är en framträdande plats för fossiliserat trä som finns på den sydvästra axeln av Mount Glossopteris .
Paleoklimatfullmakter
En paleoklimatindikator , även känd som en paleoklimatproxy , kan avslöja viktig information om hur det globala klimatet kan ha sett ut tidigare. Paleoklimatstudier på trädtillväxtringar, djuphavskärnor, iskärnor och paleosoler är bara några av de många vanliga proxies som används för att utvärdera de stora krafterna på paleoklimat.
Paleoterometri
Ett av de viktigaste och mest värdefulla verktygen för paleoterometrirekonstruktion är analysen av isotop-förhållande masspektrometridata på stabila isotoper som väte och syre. Studier av marina (planktoniska/bentiska) foraminifer och bulkkarbonatisotopförhållanden under mitten av krita tyder på en kontinuerlig uppvärmningsperiod från ~100 Ma till 66 Ma. Under denna period var de södra höga breddgraderna så kalla som 16 °C (61 °F) och så varma som 32 °C (90 °F). Paleotemperaturer av krita nordliga höga breddgrader härleddes från syreisotopanalys av välbevarade brachiopoder och blötdjursskal . Resultat från studier visar temperaturfluktuationer som motsvarar säsongsvariationer som sträcker sig från 10 till 22 °C (50 till 72 °F).
Dendrokronologi på krita trä
Tillväxtringmätningar under krita kan också ge detaljer om hur klimatet kan ha sett ut på olika geografiska platser på jorden. Mönsteranalys av trädringar eller växtringar från fossila träslag från krita används främst för att dra slutsatser om paleoklimat och skogsproduktivitet. En mycket användbar vetenskaplig metod som används för trädtillväxtringdatering är dendrokronologi . De flesta studier som utförs på fossiliserat trä förlitar sig dock på idén att processer relaterade till trädtillväxthastigheter som fungerade i det förflutna är identiska med de processer som fungerar i nuet, uniformitarianism . På grundval av detta kan skogsproduktivitet utläsas från analysen av växtringar i kritaträd. Analys av skogsproduktiviteten från krita visar att den årliga tillväxttakten av träd vid låga paleolatituder var signifikant förhöjd i förhållande till nutiden. I de polära paleolatituderna indikerar tillväxthastighetsanalys också förhöjd produktivitet, men ännu mer signifikant förbättrad jämfört med idag. Dendrokronologi av fossiliserade trätillväxtringar från höga paleolatituder tyder på närvaron av växthusliknande klimatförhållanden på global skala under denna tidsperiod.
Vidare läsning
- Harland, M.; JE Francis; SJ Brentnall & DJ Beerling (2007). "Krita (Albisk–Aptiansk) barrträd från norra halvklotet höga breddgrader: skogens sammansättning och paleoklimat". Genomgång av paleobotanik och palynologi . 143 (3–4): 167–196. doi : 10.1016/j.revpalbo.2006.07.005 .
- Hay, William W.; Robert M. DeConto; Christopher N. Wold; Kevin M. Wilson; et al. (1999). "En alternativ global krita paleogeografi". Krita hav/klimatsystem . GSA Special Papers . Vol. 332. Geological Society of America . s. 1–47. doi : 10.1130/0-8137-2332-9.1 . ISBN 9780813723327 .
- Howe, Jodie (2003). Fossilskogar i mitten av krita på Alexander Island, Antarktis ( doktorsavhandling ). Leeds, Storbritannien: University of Leeds . s. 4,2–4,37.
- Spicer, Robert A. & Alexei B. Herman (2010). "Den sena kritamiljön i Arktis: en kvantitativ omvärdering baserad på växtfossiler" ( PDF) . Palaeogeografi, Palaeoklimatologi, Paleoekologi . 295 (3–4): 423–442. Bibcode : 2010PPP...295..423S . doi : 10.1016/j.palaeo.2010.02.025 .