Hàng triệu năm trước, Nam Cực là một phần của Gondwana, một vùng đất rộng lớn nằm ở Nam bán cầu. Trong thời gian này, khu vực hiện đang bị băng bao phủ thực sự là nơi sinh sống của cây cối gần Nam Cực.
Việc phát hiện ra những hóa thạch phức tạp của những cây này hiện đang cho thấy những loài thực vật này phát triển như thế nào và những khu rừng có khả năng sẽ giống như thế nào khi nhiệt độ tiếp tục tăng trong thời đại ngày nay.
Erik Gulbranson, một chuyên gia về cổ sinh vật học tại Đại học Wisconsin-Milwaukee, đã chỉ ra rằng, Nam Cực lưu giữ một lịch sử sinh thái của các quần xã sinh vật vùng cực kéo dài khoảng 400 triệu năm, về cơ bản là toàn bộ quá trình tiến hóa của thực vật.
Nam Cực có thể có cây cối không?
Khi nhìn thoáng qua bầu không khí lạnh giá hiện tại của Nam Cực, thật khó để hình dung ra những khu rừng tươi tốt đã từng tồn tại. Để tìm thấy hóa thạch, Gulbranson và nhóm của ông đã phải bay đến những cánh đồng tuyết, băng qua sông băng và chịu đựng những cơn gió lạnh dữ dội. Tuy nhiên, từ khoảng 400 triệu đến 14 triệu năm trước, cảnh quan của lục địa phía nam đã khác biệt rõ rệt và tươi tốt hơn nhiều. Khí hậu cũng ôn hòa hơn, nhưng thảm thực vật phát triển mạnh ở các vĩ độ thấp hơn vẫn phải chịu đựng bóng tối 24 giờ vào mùa đông và ánh sáng ban ngày vĩnh viễn vào mùa hè, tương tự như điều kiện ngày nay.
Gulbranson và các đồng nghiệp của ông đang nghiên cứu về sự kiện tuyệt chủng hàng loạt kỷ Permi-Trias, xảy ra cách đây 252 triệu năm và gây ra cái chết của 95% các loài trên Trái đất. Sự tuyệt chủng này được cho là do một lượng lớn khí nhà kính phát ra từ núi lửa, dẫn đến nhiệt độ phá kỷ lục và các đại dương bị axit hóa. Gulbranson cho biết có những điểm tương đồng giữa sự tuyệt chủng này và biến đổi khí hậu hiện nay, không quá nghiêm trọng nhưng vẫn bị ảnh hưởng bởi khí nhà kính.
Gulbranson cho biết trong một cuộc phỏng vấn với Live Science, trong thời kỳ trước khi xảy ra cuộc tuyệt chủng hàng loạt vào cuối kỷ Permi, cây Glossopteris là loài cây chiếm ưu thế trong các khu rừng ở cực nam. Theo Gulbranson, những cây này có thể đạt chiều cao từ 65 đến 131 feet (20 đến 40 mét) và có những chiếc lá lớn, phẳng, dài hơn cả cánh tay người.
Trước thời kỳ tuyệt chủng Permi, những cây này bao phủ vùng đất giữa vĩ tuyến 35 Nam và Nam Cực. (Vĩ tuyến 35 về phía nam là một vòng tròn có vĩ độ 35 độ về phía nam so với mặt phẳng xích đạo của Trái đất. Nó đi qua Đại Tây Dương, Ấn Độ Dương, Châu Úc, Thái Bình Dương và Nam Mỹ.)
Hoàn cảnh tương phản: Trước và sau
Vào năm 2016, trong chuyến thám hiểm tìm kiếm hóa thạch tới Nam Cực, Gulbranson và nhóm của ông đã tình cờ phát hiện ra khu rừng vùng cực được ghi nhận sớm nhất từ cực nam. Mặc dù họ chưa xác định được niên đại chính xác, nhưng họ đoán rằng nó đã phát triển mạnh mẽ vào khoảng 280 triệu năm trước trước khi nhanh chóng bị chôn vùi trong tro núi lửa, giúp giữ cho nó ở tình trạng hoàn hảo cho đến cấp độ tế bào, như các nhà nghiên cứu đã báo cáo.
Theo Gulbranson, họ cần phải đến thăm Nam Cực nhiều lần để khám phá thêm hai địa điểm có hóa thạch từ trước và sau sự kiện tuyệt chủng kỷ Permi. Các khu rừng đã trải qua một sự biến đổi sau sự tuyệt chủng, với loài Glossopteris không còn nữa và sự pha trộn mới giữa các loài cây rụng lá và cây thường xanh, chẳng hạn như họ hàng của cây bạch quả hiện đại, thế chỗ.
Gulbranson đề cập rằng họ đang cố gắng khám phá chính xác nguyên nhân gây ra sự dịch chuyển, mặc dù hiện tại họ thiếu hiểu biết đáng kể về vấn đề này.
Gulbranson, cũng là một chuyên gia về địa hóa học, chỉ ra rằng thực vật được bọc trong đá được bảo quản tốt đến mức các thành phần axit amin trong protein của chúng vẫn có thể được chiết xuất. Ông gợi ý rằng việc điều tra các thành phần hóa học này có thể hữu ích để hiểu tại sao cây sống sót sau ánh sáng kỳ lạ ở phía nam và nguyên nhân gây ra sự diệt vong của Glossopteris.
May mắn thay, trong nghiên cứu sâu hơn, nhóm nghiên cứu (gồm các thành viên đến từ Mỹ, Đức, Argentina, Ý và Pháp) sẽ được sử dụng máy bay trực thăng để tiếp cận gần hơn với các mỏm đá gồ ghề ở Dãy núi xuyên Nam Cực, nơi có các khu rừng hóa thạch. được đặt. Nhóm sẽ ở lại khu vực này trong vài tháng, thực hiện các chuyến đi trực thăng đến các mỏm đá khi thời tiết cho phép. Theo Gulbranson, ánh sáng mặt trời suốt 24 giờ trong khu vực cho phép thực hiện các chuyến đi trong ngày dài hơn nhiều, thậm chí cả những chuyến thám hiểm lúc nửa đêm liên quan đến leo núi và nghiên cứu thực địa.
