Скрытый мангровый лес на полуострове Юкатан показывает древние уровни моря

Новое исследование, проведенное учеными из системы Калифорнийского университета в Соединенных Штатах и ​​исследователями из Мексики, посвящено этому пышному красному мангровому лесу. Этот «затерянный мир» расположен вдали от побережья на берегу реки Сан-Педро-Мартир, которая протекает от тропических лесов Эль-Петен в Гватемале до региона Баланкан в Табаско, Мексика.

Водная жизнь реки Сан-Педро-Мартир в Табаско, Мексика, находит убежище в затопленных корнях красных мангровых лесов. .

Потому что красный мангровый лес (Ризофора калечить) и другие виды, присутствующие в этой уникальной экосистеме, как известно, растут только в соленой или несколько соленой воде, бинарная команда намеревалась выяснить, как прибрежные мангровые заросли возникли так глубоко внутри суши в пресной воде, полностью изолированной от океана. Их выводы были опубликованы 4 октября в Труды Национальной академии наук.

Объединяя генетические, геологические и растительные данные с моделированием уровня моря, исследование дает первое представление о древней прибрежной экосистеме. Исследователи обнаружили, что мангровые леса Сан-Педро достигли своего нынешнего местоположения во время последнего межледниковья, около 125000 лет назад, и сохранялись там изолированно, когда океаны отступили во время последнего оледенения.

Исследование представляет собой снимок глобальной окружающей среды в последний межледниковый период, когда Земля стала очень теплой и полярные ледяные шапки полностью растаяли, в результате чего уровень мирового океана был намного выше, чем сегодня.

«Самая удивительная часть этого исследования заключается в том, что мы смогли изучить экосистему мангровых зарослей, которая находилась в ловушке времени более 100 000 лет назад», – сказал соавтор исследования Октавио Абурто-Оропеза, морской эколог из Института океанографии Скриппса. Калифорнийский университет в Сан-Диего и научный сотрудник PEW Marine. «Безусловно, предстоит узнать больше о том, как многие виды в этой экосистеме адаптировались к различным условиям окружающей среды за последние 100 000 лет. Изучение этих прошлых адаптаций будет очень важно для нас, чтобы лучше понять будущие условия в меняющемся климате ».

Объединив несколько линий доказательств, исследование демонстрирует, что редкая и уникальная мангровая экосистема реки Сан-Педро является реликтом – то есть организмами, которые выжили с более раннего периода – из прошлого более теплого мира, когда относительный уровень моря был от шести до девяти. метров (от 20 до 30 футов) выше, чем в настоящее время, достаточно высоко, чтобы затопить низменности Табаско в Мексике и достичь того, что сегодня является тропическим лесом на берегу реки Сан-Педро.

В исследовании подчеркиваются обширные ландшафтные воздействия прошлых изменений климата на береговые линии мира и показано, что во время последнего межледниковья большая часть прибрежных низменностей Мексиканского залива находилась под водой. Помимо важного взгляда на прошлое и выявления изменений, перенесенных мексиканскими тропиками во время ледниковых периодов, эти результаты также открывают возможности для лучшего понимания будущих сценариев относительного повышения уровня моря по мере того, как изменение климата прогрессирует в мире, где доминируют люди.

Карлос Бурело, ботаник из Университета Хуарес Автонома де Табаско и уроженец этого региона, обратил внимание остальной команды на существование этой реликтовой экосистемы в 2016 году. «Раньше я ловил здесь рыбу и играл на этих мангровых зарослях. ребенок, но мы никогда не знали точно, как они туда попали », – сказал Бурело. «Это был главный вопрос, который собрал команду».

Полевые работы Бурело и исследования биоразнообразия в регионе заложили прочную основу для исследования. Его замечательное открытие древней экосистемы задокументировано в «Воспоминаниях о будущем: современное открытие реликтовой экосистемы», отмеченном наградами короткометражном фильме, снятом выпускником Скриппса Беном Фисцеллой Мейснер (MAS MBC ’17).

Фелипе Сапата и Клаудиа Энрикес из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе руководили генетической работой по оценке происхождения и возраста реликтового леса. Секвенируя сегменты геномов красных мангровых деревьев, они смогли установить, что эта экосистема мигрировала с побережья Мексиканского залива в реку Сан-Педро более 100000 лет назад и осталась там изолированно после того, как океан отступил, когда температура упала. Хотя мангровые заросли являются наиболее заметными видами в лесу, они обнаружили около 100 других более мелких видов, которые также имеют происхождение от океана.

«Это необычное открытие», – сказал Сапата. «Здесь не только красные мангровые заросли, их происхождение запечатлено в их ДНК, но и вся прибрежная экосистема лагуны последнего межледниковья нашла здесь убежище».

Паула Эскурра, руководитель научной программы Climate Science Alliance, провела моделирование уровня моря, отметив, что прибрежные равнины южной части Мексиканского залива лежат настолько низко, что относительно небольшое изменение уровня моря может вызвать драматические последствия внутри суши. Она сказала, что интересным элементом этого исследования является то, как оно подчеркивает преимущества совместной работы ученых из разных дисциплин.

«Каждой части истории по отдельности недостаточно, но вместе взятые, генетика, геология, ботаника и полевые наблюдения рассказывают невероятную историю. Каждый вовлеченный исследователь поделился своим опытом, который позволил нам раскрыть тайну леса возрастом более 100 000 лет », – сказал Эскурра, выпускник Scripps Oceanography (MAS CSP ’17).

Полевыми работами руководили экологи из группы – Октавио Абурто-Оропеза, Паула Эскурра, Экзекьель Эскурра из Калифорнийского университета в Риверсайде и Сула Вандерпланк из Пронатура Нороесте. Посещая места исследований несколько раз, начиная с 2016 года, они собирали горные породы, отложения и окаменелости для анализа в лаборатории, помогая им точно определить доказательства из прошлого, которые соответствуют морской среде.

Авторы отмечают, что в районе, прилегающем к участкам исследования, в 1970-х годах систематически вырубались лесные массивы из-за ошибочного плана развития; берега реки Сан-Педро были спасены только потому, что бульдозеры не смогли добраться до нее. Район по-прежнему находится под угрозой из-за деятельности человека, поэтому исследователи подчеркнули необходимость защиты этого биологически важного района в будущем.

«Мы надеемся, что наши результаты убедят правительство Табаско и природоохранное управление Мексики в необходимости защиты этой экосистемы», – заявили они. «История ледниковых циклов плейстоцена записана в ДНК его растений, ожидающих, пока ученые расшифруют ее, но, что более важно, мангровые заросли Сан-Педро предупреждают нас о драматических последствиях, которые изменение климата может оказать на прибрежные равнины Залива. Мексике, если мы не примем срочных мер, чтобы остановить выброс парниковых газов ».