Skamieniały zapis ognia - Fossil record of fire

Współczesny pożar

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

Nowoczesny węgiel

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