เมื่อโลกเคยร้อนจัด จนพืชหยุดทำงาน บทเรียนจาก 56 ล้านปีก่อน

เหตุการณ์ทางภูมิอากาศในอดีตกาลสามารถให้บทเรียนสำคัญเกี่ยวกับความเปลี่ยนแปลงของโลกปัจจุบันได้อย่างลึกซึ้ง หนึ่งในเหตุการณ์ที่นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจเป็นพิเศษคือเหตุการณ์เมื่อราว 56 ล้านปีก่อน ซึ่งโลกประสบกับภาวะโลกร้อนเฉียบพลันครั้งใหญ่ที่เรียกว่า Paleocene–Eocene Thermal Maximum (PETM) ในช่วงเวลาไม่นานนัก อุณหภูมิโลกกลับเพิ่มขึ้นถึงประมาณ 6 องศาเซลเซียส และปริมาณคาร์บอนในบรรยากาศพุ่งสูงผิดปกติ ผลกระทบไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะกับสัตว์หรือสภาพภูมิอากาศเท่านั้น แต่ยังส่งผลอย่างลึกซึ้งต่อ พืชพรรณบนโลก ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญในการควบคุมสมดุลของระบบนิเวศ

โดยปกติ พืชมีบทบาทสำคัญในการกำกับสมดุลคาร์บอนในบรรยากาศ ผ่านกระบวนการสังเคราะห์แสง พืชดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์และกักเก็บไว้ในลำต้น ใบ และราก กลายเป็นส่วนหนึ่งของระบบควบคุมอุณหภูมิโลกตามธรรมชาติ แต่ในช่วง PETM การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่รวดเร็วได้ทำให้พืชหลายชนิดไม่สามารถปรับตัวได้ทันท่วงที ส่งผลให้ประสิทธิภาพของการกักเก็บคาร์บอนลดลง

งานวิจัยล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications ได้นำเสนอภาพชัดเจนยิ่งขึ้นของผลกระทบดังกล่าว ผ่านแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ผสานข้อมูลจาก ละอองเรณูฟอสซิล ซึ่งเป็นหลักฐานชั้นเยี่ยมในการบ่งบอกชนิดและลักษณะของพืชในอดีต นักวิจัยวิเคราะห์ตัวอย่างจากสามพื้นที่สำคัญ ได้แก่ Bighorn Basin ในสหรัฐอเมริกา แถบ ทะเลเหนือ (North Sea) และบริเวณ อาร์กติก ซึ่งต่างเผชิญผลกระทบของโลกร้อนยุคนั้นในลักษณะที่แตกต่างกัน

ในพื้นที่ละติจูดกลางอย่าง Bighorn Basin ระบบนิเวศเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก พืชขนาดเล็กที่ทนแล้งและเติบโตเร็ว เช่น ปาล์มและเฟิร์น มีจำนวนเพิ่มขึ้น ขณะที่พืชขนาดใหญ่ เช่น ต้นไม้ใบกว้างและไม้ผลัดใบลดลง การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวทำให้ความสามารถของพื้นที่ในการกักเก็บคาร์บอนจากบรรยากาศลดลง เนื่องจากพืชขนาดเล็กมีมวลชีวภาพต่ำกว่า ดินในพื้นที่ก็พบว่ามีปริมาณคาร์บอนลดลงอย่างชัดเจน

ตรงกันข้าม พื้นที่ละติจูดสูงใกล้อาร์กติกกลับมีการเปลี่ยนแปลงในทิศทางที่ดูเหมือนจะรับมือกับภาวะอุ่นขึ้นได้ดีขึ้น พืชมีความสูงและความหนาแน่นเพิ่มขึ้น ป่าสนแบบดั้งเดิมถูกแทนที่ด้วยพืชใบกว้างที่เจริญในที่ชุ่มน้ำ และพบสัญญาณของพืชกึ่งเขตร้อน เช่น ปาล์ม สิ่งนี้บ่งชี้ว่าบางภูมิภาคอาจเพิ่มศักยภาพในการกักเก็บคาร์บอนได้เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น

โดยรวมแล้ว เหตุการณ์ PETM ทำให้ระบบพืชและดินสูญเสียความสามารถในการกักเก็บคาร์บอนเป็นเวลานานถึง 70,000–100,000 ปี ซึ่งเป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้ภาวะโลกร้อนในยุคนั้นยืดเยื้อกว่าที่ควรจะเป็นและฟื้นตัวอย่างช้า

เหตุการณ์โลกร้อนเฉียบพลันเมื่อ 56 ล้านปีก่อนเป็นหลักฐานสำคัญที่ช่วยให้มนุษย์ยุคใหม่เข้าใจขีดจำกัดของระบบนิเวศ โดยเฉพาะ พืช ซึ่งทำหน้าที่เป็นผู้ควบคุมปริมาณคาร์บอนในชั้นบรรยากาศ เหตุการณ์ในยุคนั้นชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่รวดเร็วสามารถทำให้พืช “หยุดทำงาน” ได้และนำไปสู่การสะสมคาร์บอนในบรรยากาศเพิ่มขึ้น ส่งผลให้โลกร้อนยิ่งกว่าเดิม

โลกในปัจจุบันกำลังเผชิญภาวะโลกร้อนที่เกิดขึ้นเร็วกว่ายุค PETM ถึงสิบเท่า นั่นหมายความว่าพืชในยุคนี้อาจเผชิญความท้าทายที่รุนแรงกว่าเดิมมาก บทเรียนจากอดีตจึงเป็นคำเตือนให้มนุษย์เร่งลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอย่างจริงจัง ก่อนที่ระบบธรรมชาติจะไม่สามารถฟื้นฟูตัวเองได้ทันและผลักโลกเข้าสู่ภาวะโลกร้อนระยะยาวเช่นเดียวกับในอดีต