Skamieniały zapis ognia - Fossil record of fire
Zapis kopalny pożaru pojawia się po raz pierwszy wraz z ustanowieniem flory lądowej w okresie środkowoordowiku , 470 milionów lat temu , pozwalając na akumulację tlenu w atmosferze jak nigdy dotąd, ponieważ nowe hordy roślin lądowych wypompowały go produkt odpadowy. Gdy koncentracja ta wzrosła powyżej 13%, dopuszczała możliwość pożaru . Pożar został po raz pierwszy odnotowany w zapisie kopalnym późnego syluru , 420 milionów lat temu , w skamielinach roślin nawęglanych z węgla drzewnego . Oprócz kontrowersyjnej luki w późnym dewonie węgiel drzewny jest obecny do dziś. Poziom tlenu atmosferycznego jest ściśle związany z występowaniem węgla drzewnego: wyraźnie tlen jest kluczowym czynnikiem w obfitości pożarów. Ogień również stał się bardziej obfity, gdy trawy promieniowały i stały się dominującym składnikiem wielu ekosystemów, około 6 do 7 milionów lat temu ; ta podpałka dostarczała podpałki, która pozwalała na szybsze rozprzestrzenianie się ognia. Te rozległe pożary mogły zapoczątkować proces pozytywnego sprzężenia zwrotnego , w wyniku którego wytworzyły cieplejszy i suchszy klimat, bardziej sprzyjający pożarom.
Dowody kopalne
Skamieniałe dowody pożaru pochodzą głównie z węgla drzewnego . Najwcześniejsze węgiel drzewny pochodzi z okresu syluru. Węgiel drzewny powstaje z materii organicznej wystawionej na działanie wysokich temperatur, która odpędza lotne pierwiastki i pozostawia osad węglowy. Węgiel drzewny różni się od węgla , który jest skamieniałymi szczątkami żywych roślin i oparzeniami, pozostawiając sadzę .
Kopalny węgiel drzewny jest znany jako fusain , kruchego jedwabistego materiału, który może tworzyć bloki lub mikroskopijne filmy. Rośliny można zachować w najdrobniejszych szczegółach, a oryginalne struktury komórkowe często można zachować w trzech wymiarach. Spektakularne obrazy można odzyskać za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej . Fragmenty mogą być rozmieszczone na pewną odległość, a warstwy bogate w sadzę w warstwach osadzonych przez delty mogą zapewnić „uśredniony w czasie” zapis aktywności pożarowej w obszarze zlewni (i nawietrznej) rzeki.
Utrata pierwiastków lotnych podczas spalania powoduje, że zwęglone resztki są zwykle mniejsze niż pierwotny organizm, ale ten sam czynnik sprawia, że nie zostaną zjedzone przez jakiekolwiek zwierzęta (ponieważ nie mają wartości odżywczych), co zwiększa ich potencjał konserwacyjny.
Dowody uderzenia pioruna zwykle trudno powiązać z konkretnymi pożarami; czasami mogą przypalać drzewa, ale fulgaryty - stopione osady, w których gleba została stopiona przez uderzenie - są czasami zachowane w zapisie geologicznym począwszy od permu . Wypalone warstwy drzew, które przetrwały pożary, mogą również świadczyć o częstości pożarów – zwłaszcza, że mogą one być związane z rocznymi słojami zaatakowanego drzewa. Są one przydatne w stosunkowo niedawnych czasach, ale istnieją tylko domniemane doniesienia o tym zjawisku w warstwach przedtrzeciorzędowych.
Dowody geochemiczne
Ilość tlenu w atmosferze jest głównym czynnikiem kontrolującym obfitość ognia; może to być przybliżone przez pewną liczbę proxy.
Rozwój w czasie
Pożary wśród niskich, karłowatych roślin bagiennych syluru mogły mieć jedynie ograniczony zasięg. Dopiero w lasach środkowego dewonu pożary na dużą skalę naprawdę zyskały przyczółek. Pożary naprawdę wybuchły w okresie karbonu o wysokiej zawartości tlenu i dużej ilości biomasy , gdzie lasy węglarotwórcze często płonęły; Węgiel, czyli skamieniałe szczątki tych drzew, może zawierać nawet 10-20% objętości węgla drzewnego. Reprezentują one pożary, które mogły mieć powtarzalny cykl około 100 lat.
Pod koniec permu poziom tlenu gwałtownie spadł, a pożary stały się mniej powszechne. We wczesnym triasie, po największym naturalnie spowodowanym wymieraniu w historii Ziemi pod koniec permu, istnieje enigmatyczna luka węglowa , co sugeruje bardzo niską biomasę; towarzyszy temu niedobór węgla drzewnego przez cały okres triasu.
Pożary ponownie nabierają znaczenia w późnej jurze po kredę. Są one szczególnie przydatne, ponieważ zwęglone kwiaty stanowią kluczowy dowód do śledzenia pochodzenia linii okrytozalążkowej . Wbrew powszechnemu przekonaniu, nie ma dowodów na globalne piekło pod koniec kredy, kiedy wiele linii genealogicznych zostało doprowadzonych do wyginięcia, w szczególności wszystkie nieptasie dinozaury ; zapis pożaru po tym punkcie jest dość nieliczny aż do pojawienia się ludzkiej interwencji około pół miliona lat temu, chociaż może to być obciążone brakiem badań z tego okresu.
Uwagi
Bibliografia
Dalsza lektura
- McKenzie D, Gedalof Z, Peterson DL, Mote P (2004). „Zmiany klimatyczne, pożary i ochrona” (PDF) . Zachowaj Biol . 18 (4): 890–902. doi : 10.1111/j.1523-1739.2004.00492.x .
- Pausas JG, Keeley JE (2009). „Płonąca historia: rola ognia w historii życia” (PDF) . Bionauka . 59 (7): 593-601. doi : 10.1525/bio.2009.59.7.10 . hdl : 10261/57324 .