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Voix Smithsonian Musée national d’histoire naturelle
Ce que les plantes fossiles révèlent sur le changement climatique
Dans un monde obsédé par l’ingéniosité humaine, les plantes sont peut-être les innovateurs les plus sous-estimés. Leur capacité à adapter les germes par nécessité. Les plantes ne peuvent s’enraciner ailleurs lorsqu’elles sont confrontées à un environnement inhospitalier.
«Les plantes sont les maîtres de tirer parti de ce qui est disponible et de l’utiliser à leur avantage», a déclaré Rich Barclay, un géologue de recherche au département de paléobiologie du Musée national d’histoire naturelle du Smithsonian.
Dans chaque habitat, ces inventeurs astucieux ont développé différentes caractéristiques pour les aider à survivre. Pendant des millions d’années, les plantes ont laissé derrière elles des preuves de ces caractéristiques dans les archives fossiles. Les paléobiologistes peuvent étudier ce dossier pour en savoir plus sur les plantes, leurs environnements environnants et comment ces environnements ont changé au fil du temps.
Utilisant une partie de la collection du musée de 7,2 millions de fossiles végétaux, Barclay et Scott Wing, un géologue de recherche et conservateur de la paléobotanique au musée, découvrent des indices sur les périodes de changement climatique passé. Ce qu’ils découvrent aidera les scientifiques à saisir toute l’ampleur du climat changeant d’aujourd’hui.
«Si nous pouvons interpréter les changements des plantes au fil du temps, nous pouvons avoir une idée de ce à quoi ressemblaient les climats du passé et comment ils ont changé», a déclaré Barclay.
Les feuilles fossiles, clés du climat
Lorsqu’ils étudient la collection de fossiles végétaux du musée pour obtenir des informations sur le climat, Wing et Barclay commencent par les feuilles des plantes.
De nombreux types de plantes à climat chaud, y compris les palmiers, poussaient dans des endroits trop froids pour eux maintenant. Les scientifiques ont découvert cette feuille de palmier fossile vieille de soixante millions d’années (Sabalites sp.) à Petersburg Borough, Alaska (Lucia RM Martino, Smithsonian)
En règle générale, les plantes des climats plus chauds ont des feuilles plus grandes avec des bords plus lisses, tandis que les plantes des climats plus froids ont des feuilles plus petites avec des bords plus déchiquetés.
«Si j’ai un assortiment de feuilles fossiles d’un seul endroit, je peux avoir une idée de la température à partir de la proportion d’espèces aux bords lisses», a déclaré Wing.
En comparant les plantes fossiles avec leurs parents modernes, Wing et Barclay peuvent déduire le type de climat dans lequel les plantes vivaient. Par exemple, les palmiers d’aujourd’hui sont exclusivement des plantes tropicales ou subtropicales. Ainsi, le duo peut en déduire qu’un palmier fossilisé a probablement poussé dans un climat chaud.
«C’est comme si vous trouviez un ours polaire fossilisé. Je ne sais pas exactement à quoi ressemblait le climat à l’époque, mais le fait qu’il y ait un ours polaire est une indication assez forte qu’il faisait froid », a déclaré Wing.
Empreintes d’écosystèmes anciens
Il y a environ 56 millions d’années, à une époque appelée le maximum thermique de l’Éocène du Paléocène (PETM), la température moyenne de la Terre a augmenté de quatre à huit degrés Celsius en moins de 10000 ans. La cause était des processus géologiques libérant des milliards de tonnes de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. Le changement radical du climat mondial a provoqué des bouleversements massifs dans les écosystèmes du monde entier.
«C’est le meilleur analogue du changement climatique que nous connaissons aujourd’hui», a déclaré Barclay.
Les plantes fossiles et leurs feuilles issues du PETM montrent que les écosystèmes se sont massivement déplacés en raison de l’augmentation rapide de la température mondiale. Mais le réchauffement climatique pendant le PETM n’est pas venu des humains. Ainsi, les scientifiques travaillent aujourd’hui sur des moyens d’extrapoler les informations de cette période et de les appliquer aux événements encore plus rapides et plus drastiques d’aujourd’hui.
Vieilles plantes, nouvelles idées
Le paléobotaniste Scott Wing étudie la collection de paléontologie du Musée national d’histoire naturelle à la recherche de preuves des changements environnementaux passés qui peuvent éclairer les conversations sur le changement climatique aujourd’hui. (Chip Clark, Smithsonian)
La collection de plantes fossiles du Musée national d’histoire naturelle aide les paléobiologistes à en savoir plus sur le climat passé afin qu’ils puissent aider à développer une meilleure compréhension du changement climatique actuel et futur.
«Nous utilisons les fossiles pour nous dire à quoi ressemblait le climat il y a longtemps. Ensuite, les climatologues exécutent des simulations informatiques du climat passé. Nous pouvons ensuite comparer les résultats de la simulation au climat reconstruit pour voir s’ils sont d’accord », a déclaré Wing.
Si un modèle climatique moderne peut prévoir avec succès des événements passés extrêmes comme le PETM, il est plus susceptible de donner des prévisions précises sur la façon dont la planète réagira au changement climatique aujourd’hui.
«Les paléobotanistes sont des citoyens du monde», a déclaré Barclay. «Nous sommes inquiets de ce qui se passe.»
La série Evolving Climate se poursuit le 6 mai lorsque nous vous montrerons comment les chercheurs du département de botanique du musée utilisent les 5 millions de spécimens de plantes de l’herbier national américain pour étudier comment les plantes se sont adaptées aux changements climatiques au fil du temps.
Climat en évolution: Le Smithsonian est bien plus que ses expositions et artefacts de renommée mondiale. C’est une organisation vouée à comprendre comment le passé informe le présent et l’avenir. Une fois par semaine, nous vous montrerons comment les sept départements de recherche scientifique du Muséum national d’histoire naturelle tirent les leçons des changements climatiques passés et les appliquent au 21e siècle et au-delà.
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Emily Leclerc est stagiaire au Bureau des communications et des affaires publiques du Smithsonian National Museum of Natural History. Ses écrits ont été publiés dans le Boston University News Service, le Wahpeton Daily News et le Insight Blog de Dana-Farber, entre autres. Emily est récemment diplômée de l’Université de Boston avec une maîtrise en journalisme. Elle détient également un BA en biologie du Roanoke College en Virginie. Vous pouvez la trouver sur https://emilyleclercportfolio.weebly.com/.
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