Serbuk sari fosil menunjukkan bahwa vegetasi bumi berubah lebih cepat daripada yang terjadi dalam 18.000 tahun terakhir

Untuk mempelajari ekosistem tumbuhan di masa lalu dan bagaimana perubahannya, terdapat danau atau lingkungan lain yang cocok untuk pemulihan sedimen berlapis yang sering kali mengandung butir serbuk sari yang terkumpul selama ribuan tahun. Dengan mengidentifikasi dan menghitung butir serbuk sari yang berbeda, peneliti dapat merekonstruksi komposisi vegetasi asli. Terakhir, laju perubahan vegetasi dihitung dari perubahan kelimpahan serbuk sari dari waktu ke waktu. Kredit: Karya seni oleh Milan Teunissen van Manen

Sebuah survei global tentang serbuk sari fosil telah menemukan bahwa vegetasi planet ini berubah setidaknya secepat yang terjadi saat ini seperti yang terjadi sekitar 10.000 tahun yang lalu ketika lapisan es terakhir dihilangkan. Sejak dimulai sekitar 3.000 hingga 4.000 tahun yang lalu, komunitas tumbuhan di Bumi mulai berubah lebih cepat. Saat ini, kecepatan ini bersaing atau mengungguli dalam perlombaan untuk menjajah lanskap tumbuhan beku pertama dan beradaptasi dengan iklim global yang menghangat sekitar 10 derajat. Fahrenheit.

Studi tersebut dipublikasikan dalam jurnal 21 Mei 2021 Ilmu, menunjukkan bahwa pengaruh utama umat manusia yang begitu terlihat saat ini berasal dari peradaban asli dan kebangkitan pertanian, penggundulan hutan, dan bentuk lain yang telah memengaruhi spesies kita di lanskap.

Karya ini menunjukkan bahwa laju perubahan ekosistem akan terus meningkat dalam beberapa dekade mendatang, karena perubahan iklim modern menambah sejarah panjang arus ini. Dan menunjukkan bahwa tren keanekaragaman hayati baru-baru ini adalah awal dari percepatan transformasi ekosistem dalam jangka panjang, penelitian baru ini memberikan konteks untuk konteks laporan lain yang telah mempercepat perubahan keanekaragaman hayati global dalam satu abad terakhir.

Coring St.  Paul, Alaska

Para peneliti mengumpulkan sampel dasar di St. Paul, Alaska. Kredit: Jack Williams

Analisis baru telah dipimpin oleh kolaborasi internasional para ilmuwan melalui database paleoekologi yang inovatif. Database Neotoma Paleoekologi adalah alat akses terbuka yang mengumpulkan dan mengarahkan data dari ekosistem ratusan ilmuwan di masa lalu. Neotoma dipimpin oleh Jack Williams, seorang profesor geografi di Universitas Wisconsin-Madison, yang membantu memimpin penelitian baru.

Para penulis penelitian melihat lebih dari 1.100 catatan serbuk sari fosil Neotoma, di semua benua kecuali Antartika, untuk memahami bagaimana ekosistem tumbuhan telah berubah sejak akhir zaman es terakhir sekitar 18.000 tahun yang lalu dan seberapa cepat perubahan itu terjadi.

“Pada akhir zaman es, kami memiliki konversi ekosistem skala bioma lengkap,” kata Williams, yang juga menjalankan database serbuk sari Neotoma di Amerika Utara. “Dan selama ribuan tahun terakhir, kami kembali ke skala itu. Begitu banyak yang berubah. Dan perubahan itu dimulai lebih cepat dari yang kita pikirkan. “

Serbuk sari fosil memberikan ukuran yang sangat sensitif dari komunitas tumbuhan masa lalu. Saat serbuk sari tanaman di sekitarnya jatuh ke danau, ia mengendap dalam lapisan dari bawah ke terbaru ke atas. Ilmuwan dapat mengekstraksi inti sedimen dan bekerja keras untuk mengidentifikasi serbuk sari selama ribuan tahun dan membangun kembali ekosistem tumbuhan.

Namun, setiap inti sedimen hanya memberikan informasi tentang suatu tempat di Bumi, sehingga skala global sebenarnya dari perubahan vegetasi masa lalu memerlukan pengumpulan dan koreksi dari banyak catatan tersebut. Neotome telah mengumpulkan ribuan titik data untuk membantu ilmuwan menemukan tren global. Para peneliti di University of Bergen di Norwegia, UW-Madison dan data Neotoma dari seluruh dunia bekerja sama untuk melakukan analisis baru.

Dengan menggunakan catatan serbuk sari ini, tim menerapkan metode statistik baru untuk menganalisis dengan lebih baik seberapa cepat komunitas tumbuhan berubah selama 18.000 tahun terakhir.

Mereka awalnya menemukan bahwa tingkat perubahan mencapai antara 8.000 dan 16.000 tahun yang lalu, bergantung pada benua. Perbedaan benua ini kemungkinan besar dipengaruhi oleh mundurnya gletser, konsentrasi karbon dioksida di atmosfer, perubahan orbit bumi, dan pola serta periode perubahan iklim yang berbeda yang terkait dengan sirkulasi laut dan atmosfer.

Ekosistem menjadi stabil sekitar 4.000 tahun yang lalu. Kemudian dimulailah kenaikan meteorik yang laju perubahannya berlanjut hingga hari ini, ketika sebagian besar ekosistem tumbuhan berubah setidaknya secepat yang mereka lakukan selama aliran puncak yang disebabkan oleh zaman es.

“Itu adalah penemuan yang luar biasa karena tidak banyak hal yang terjadi secara iklim dalam ribuan tahun terakhir, tetapi laju perubahan ekosistem lebih tinggi atau lebih tinggi daripada apa pun yang pernah kita lihat sejak zaman es terakhir,” kata Williams.

Meskipun analisis catatan serbuk sari difokuskan pada pendeteksian perubahan ekosistem, daripada secara formal menentukan penyebabnya, perubahan ekosistem baru-baru ini terkait dengan permulaan pertanian intensif dan kota serta peradaban pertama di dunia.

Williams mengatakan salah satu ciri aneh dari analisis ini adalah bahwa pertumbuhan awal terjadi sangat awal di dunia, meskipun setiap benua memiliki rute penggunaan lahan, pengembangan pertanian, dan urbanisasi yang berbeda.

Para ilmuwan telah menciptakan istilah Anthropocene untuk menggambarkan era geologi modern, dengan pengaruh utama manusia di dunia. “Dan salah satu pertanyaannya adalah, kapan Anthropocene dimulai?” kata Williams. “Pekerjaan ini menunjukkan bahwa 3.000 dan 4.000 tahun yang lalu, manusia memiliki dampak yang luar biasa (dan) pada dunia yang sudah ada saat ini.”

Para ilmuwan mengatakan konsekuensi mengerikan dari pekerjaan ini adalah bahwa perbedaan dalam transformasi ekosistem yang disebabkan oleh perubahan iklim di masa lalu dan yang disebabkan oleh penggunaan lahan berbeda. Namun kini, penggunaan lahan terus meningkat, dan dunia semakin memanas akibat penumpukan gas rumah kaca. Saat komunitas tumbuhan merespons kombinasi dampak langsung manusia dan perubahan iklim yang disebabkan oleh manusia, laju transformasi ekosistem di masa depan mungkin sekali lagi memecahkan rekor baru.

Untuk informasi lebih lanjut tentang studi ini, baca Hutan dan Perubahan Iklim – “Kita Tidak Bisa Keluar dari Krisis Iklim.”

Referensi: “Akselerasi global tingkat perubahan vegetasi selama 18.000 tahun terakhir” Ondrej Mottl, Suzette GA Flantua, Kuber P. Bhatta, Vivian A. Felde, Thomas Giesecke, Simon Goring, Eric C. Grimm (almarhum), Simon Haberle, Henry Hooghiemstra, Sarah Ivory, Petr Kune, Steffen Wolters, Alistair WR Seddon dan John W. Williams, 21 Mei 2021, Ilmu.
DOI: 10.1126 / science.abg1685

Karya ini sebagian didukung oleh National Science Foundation (hibah 1550707, 1550805 dan 1948926).

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Menyelidiki lebih dalam tentang asal usul sinar kosmik dengan gerakan Brown geometris

Representasi skema sinar kosmik yang merambat melalui awan magnetik. Kredit: Salvatore Buonocore Model simulasi menyediakan langkah pertama dalam mengembangkan algoritma untuk meningkatkan metode deteksi. Sinar...

Penyerapan elektron terpisah yang ditangkap dalam film

Film menangkap gambar penangkapan elektron terpisah. Kredit: Javier Marmolejo Para peneliti di Universitas Gothenburg telah mengamati penyerapan satu elektron oleh tetesan melayang dengan amplitudo...

Perlindungan probiotik? Bakteri Usus Ditemukan Melindungi Usus Terhadap Virus COVID-19

Para peneliti dari Universitas Yonsei di Korea Selatan telah menemukan bahwa bakteri tertentu yang hidup di usus manusia mengeluarkan obat yang menghambat SARS-CoV-2. ...

Menggali sejarah populasi Neanderthal menggunakan DNA nuklir purba dari sedimen gua

Galeri patung gua di Spanyol utara. Penulis: Javier Trueba - film sains Madrid DNA mitokondria manusia purba telah diekstraksi dari deposit gua, tetapi nilainya...

Sakelar Semikonduktor Berpanduan Laser untuk Komunikasi Generasi Selanjutnya

Insinyur Laboratorium Nasional Lawrence Livermore telah menemukan jenis baru sakelar semikonduktor yang digerakkan oleh laser yang secara teoritis dapat mencapai kecepatan lebih tinggi pada...

Newsletter

Subscribe to stay updated.