Tutkimuksen yllätystulos: Etelämantereella rehotti sademetsä

Merenpohjasta kairatut näytteet paljastivat Etelämantereen olleen liitukaudella paljon luultua lämpimämpi. Antarktiksen analyysit osoittavat, miten voimakas kasvihuonekaasu hiilidioksidi on, tutkijat toteavat.

ilmasto
Piirros rehevästä sademetsästä, jonka halki virtaa joki. Taustalla lumipeitteisiä tulivuoria, joista yksi turputtaa savua.
Sademetsä kukoisti ja dinosaurukset kahlailivat joessa etelänavan liepeillä 90 miljoonaa vuotta sitten.James McKay / Alfred Wegener -instituutti

Etelämantereella on yksi hallitseva väri: valkoinen. 90 miljoonaa vuotta sitten oli aivan toisin, kertoo tuore saksalais-brittiläinen tutkimus. Sen mukaan Etelämantereella oli tuohon aikaan lämmintä, kosteaa ja hyvin vihreää.

Tutkimuksen liitukautiset näytteet ovat metsämaata etelänavan lähistöltä. Analyyseissä löytyi kasvien jäänteitä, joiden perusteella lämpötilan on täytynyt olla paljon korkeampi kuin on oletettu ja maa oli sankan kasvuston peitossa.

– 90 miljoonan vuoden takaisen metsän säilyminen on tavatonta, mutta vielä hämmästyttävämpi on maailma, jonka se paljastaa. Kostea ja soinen sademetsä kasvoi, vaikka monta kuukautta vuodesta oli pimeää, sanoo isotooppigeokemian professori Tina van de Flierdt Imperial College Londonista (siirryt toiseen palveluun).

Olipa lämpötila mikä tahansa, se ei lisännyt päivänvaloa etelänavan ympäristössä pimeänä vuodenaikana, kuten me täällä pohjoisnavan lähistöllä hyvin tiedämme.

Sademetsä, jollaisia nykyään on Uudessa-Seelannissa lauhkealla vyöhykkeellä, ei kuitenkaan näytä piitanneen neljän kuukauden auringonvalottomasta napayöstä.

Kartta, jonka keskellä on Etelämanner ja laidoilla näkyvät myös Australia, Intia ja osa Afrikkaa ja Etelä-Amerikkaa sellaisina kuin ne olivat 90 miljoonaa vuotta sitten.
Kartta kuvaa aluetta sellaisena kuin se oli 90 miljoonaa vuotta sitten. Mustalla merkityt ovat maa-alueita, harmaat mannerjalustaa, jossa meri on matalampi kuin valtameret yleensä. Porauspaikka on merkitty punaisella ristillä. Alfred Wegener -instituutti

Keskinen liitukausi oli maapallon lämpimin ajanjakso 140 miljoonan viime vuoden aikana. Tropiikissa keskilämpötila oli jopa 35 astetta. Merenpinta oli 170 metriä korkeammalla kuin nyt. Eteläisen napapiirin takaisten alueiden olosuhteista on kuitenkin ollut niukasti tietoa.

Tuoreen tutkimuksen mukaan ilmakehän hiilidioksipitoisuus oli tuolloin liitukauden keskivaiheilla – 80–115 miljoonaa vuotta sitten – selvästi luultua korkeampi. Oletetun 1 000 ppm:n sijasta Antarktiksen luvun täytyikin olla ainakin 1 120 tai jopa 1 680 ppm, tutkijat päättelevät.

Ppm-luku kertoo, kuinka monta miljoonasosaa ilmakehästä on hiilidioksidia. Ppm on prosentin kymmenestuhannesosa. Tällä hetkellä maailman keskiarvo on runsaat 414 ppm.

Outo väri havahdutti tutkijat

Yllättäville jäljille päästiin, kun Antarktiksessa kairattiin muutama vuosi sitten näytteitä Amundseninmeren pohjasta.

Kairauspaikka on nykyisin parintuhannen kilometrin päässä etelänavasta, mutta 90 miljoonaa vuotta sitten Antarktiksen mittakaavassa melkein navan vieressä, noin 900 kilometrin päässä.

Tutkijat eivät olleet varmoja, mitä odottaa, mutta arvelivat löytävänsä jotakin vanhaa.

Näytteen ensimmäiset metrit olivat jäätikön kasaamaa sedimenttiä, ja sitten seurasi 45 miljoonan vuoden takaista hiekkakiveä. Ne eivät tutkijoita kiinnostaneet, mutta seuraava pätkä havahdutti heidät: kerroksen väri oli oudon muheva.

– Se oli selvästi erilainen kuin kerrokset sen yläpuolella, muistelee Alfred Wegener -instituutin (siirryt toiseen palveluun) geologi Johann Klages, tutkimusartikkelin pääkirjoittaja, tutkimusaluksen kannella koettua ohoh-hetkeä.

Kaksi tutkijaa kumartuneena merenpohjasta kairattujen putkimaisen maanäytteiden ylle.
Tina van de Flierdt ja Johann Klages tutkimassa kairausnäytettä.T. Ronge / Alfred Wegener -instituutti

Jo ensimmäiset analyysit osoittivat, että 27–30 metrin syvyydestä merenpohjan alta oli noussut jotakin, joka oli muodostunut maalla, ei meressä, Klages kertoo.

Varsinaisen yllätyksen tuotti kuitenkin vasta tietokonekerroskuvaus. Siinä näytteestä paljastui kivettyneiden juurien tiheikkö. Juuret tunkeutuivat kaikkialle hienojakoisesta hiekasta ja liejusta muodostuneeseen kerrokseen. Lajeja juurien perusteella ei voitu määritellä, sillä aika oli ehtinyt tehdä juurista hiiltä.

Näytteestä löytyi kuitenkin suuria määriä siitepölyä, itiöitä ja kaikkien aikojen ensimmäisiä jäänteitä Antarktiksen kukkakasveista.

Fossiilit olivat säilyneet niin hyvin, että niistä erottuivat yksittäiset solurakenteet. Sen ansiosta kasveille päästiin etsimään nykysukulaisia, vaikka Antarktiksen lajit ovatkin kadonneet maapallolta kauan sitten.

Nothumbrian yliopiston paleoekologi Ulrich Salzmann vertaa muinaisen maiseman ja ilmaston sommittelemista itiö- ja siitepölylöydöistä valtavaan palapeliin. Lopputulokseen hän on tyytyväinen. Siitä tuli hämmästyttävän yksityiskohtainen kuva muinaisen Antarktiksen maisemasta, hän sanoo.

Lumisia kallioita, jäinen meri.
Sademetsät ovat kaukaista historiaa nyky-Antarktiksessa. Colouria Media / Alamy / AOP

Lukuisien eri menetelmillä tehtyjen analyysien jälkeen tutkijat tulivat siihen tulokseen, että Antarktiksen 83–93 miljoonan vuoden takaiset kesät olivat keskimäärin 19-asteisia. Soiden ja jokien vesi lämpeni jopa 20-asteiseksi.

Tutkimusalueella ei voinut olla lainkaan jäätä, he päättelivät.

Vuoden keskilämpötilan he laskevat olleen 12 asteen paikkeille. Sellaista on nykyisin Etelä-Australiassa. Keski-Euroopassa vastaava lukema on kymmenen ja Suomen lämpimimmällä alueella, lounaiskolkassa, viisi astetta.

Tutkimus on julkaistu Nature-lehdessä. (siirryt toiseen palveluun) Parhaillaan sama tutkijaryhmä yrittää selvittää, mikä sai ilmaston viilenemään niin dramaattisesti, että vihreästä ja kosteasta mantereesta tuli valkoinen ja kuiva.

Myös toinen arvoitus on ratkaisematta: Miten kasvit saattoivat selvitä vuoden neljästä auringonvalottomasta kuukaudesta?

Jo nyt tulokset osoittavat hiilidioksidin voiman kasvihuonekaasuna sekä sen, miten ratkaiseva merkitys nykyjäätiköillä on ilmaston viilentäjinä, tutkijat sanovat.

Lue myös:

Nature-lehti: Arktisen alueen ylle repesi kolmen Grönlannin kokoinen otsoniaukko

Etelämantereella mitattiin ensimmäistä kertaa yli 20 asteen lämpötila