Antarktis var inte alltid ett land med is. För miljontals år sedan, när kontinenten fortfarande var en del av en enorm landmassa på södra halvklotet, kallad Gondwana, blomstrade träd nära Sydpolen.
Nu avslöjar nya, intrikata fossiler av några av dessa träd hur växterna trivdes - och hur skogarna kan se ut när de marscherar norrut i dagens värmande värld.
"Antarktis bevarar en ekologisk historia av polära biomer som sträcker sig i cirka 400 miljoner år, vilket i princip är hela växtutvecklingen," sade Erik Gulbranson, en paleoekolog vid University of Wisconsin-Milwaukee.
Träd i Antarktis?
Det är svårt att titta på Antarktis frigid landskap idag och föreställa sig frodiga skogar. För att hitta sina fossila exemplar måste Gulbranson och hans kollegor gå av från flygplan som landade på snöfält, sedan korsa glaciärer och modiga benkylande vindar. Men från cirka 400 miljoner till 14 miljoner år sedan var den södra kontinenten en mycket annorlunda och mycket grönare plats. Klimatet var varmare, även om växterna som överlevde på de låga sydliga breddegraderna var tvungna att klara vintrar med 24-timmars-mörker och somrar under vilka solen aldrig gick ner, precis som i dag.
Gulbranson och hans team är fokuserade på en era som var centrerad för cirka 252 miljoner år sedan, under den Permian-Triassiska massutrotningen. Under denna händelse dog så många av 95 procent av jordens arter ut. Utrotningen drevs förmodligen av massiva utsläpp av växthusgaser från vulkaner, som höjde planetens temperaturer till extrema nivåer och fick hav att försuras, har forskare funnit. Det finns uppenbara paralleller till samtida klimatförändringar, sa Gulbranson, som är mindre extrem men på liknande sätt drivs av växthusgaser.
Före den slutliga permiska massutrotningen dominerades de södra polära skogarna av en typ av träd, de i glossopteris släkt, berättade Gulbranson för Live Science. Det här var betemotor som växte från 20 till 40 meter höga med breda, platta löv längre än en persons underarm, sade Gulbranson. Innan Permian-utrotningen glossopteris dominerade landskapet under den 35: e parallellt söder om Sydpolen. (Den 35: e parallella söder är en breddcirkel som korsar genom två landmassor: södra spetsen av Sydamerikansk och södra spetsen av Australien.)
Före och efter
Förra året, medan fossiljakt i Antarktis, hittade Gulbranson och hans team den äldsta polarskogen från den södra polära regionen. De har inte daterat den skogen exakt ännu, men den blomstrade antagligen för cirka 280 miljoner år sedan innan de snabbt begravdes i vulkansk aska, vilket bevarade den ner till cellnivån, säger forskarna.
På Thanksgiving Day kommer Gulbranson att återvända till Antarktis för mer utgrävningar på två platser. Dessa platser innehåller fossil från en period som sträcker sig från före till efter Permian-utrotningen. Efter utrotningen, sa Gulbranson, försvann inte skogen, men de förändrades. glossopteris var ute, men en ny blandning av vintergröna och lövträd, inklusive släktingar till dagens gingkoes, flyttade in.
"Det vi försöker undersöka är vad som exakt orsakade att dessa övergångar inträffade, och det är vad vi inte vet särskilt bra," sa Gulbranson.
Växterna är så välbevarade i sten att vissa av de aminosyras byggstenarna som består av trädens proteiner fortfarande kan extraheras, säger Gulbranson, som är specialiserad på geokemistekniker. Att studera dessa kemiska byggstenar kan hjälpa till att klargöra hur träden hanterade de södra breddegradernas konstiga solljusförhållanden, liksom faktorerna som gjorde att dessa växter kunde frodas men körde glossopteris till dess död, sa han.
Denna säsong kommer fältgruppen att ha tillgång till helikoptrar, som kan landa närmare de trånga utkropparna i de Transantarktiska bergen där de fossila skogarna finns. Teamet (medlemmar kommer från Förenta staterna, Tyskland, Argentina, Italien och Frankrike) kommer att slå läger i månader i taget och hikar med helikopterturer till områdena som det fiffiga antarktiska vädret tillåter. Den 24-timmarsolen möjliggör långa dagar, till och med natt-expeditioner som kombinerar bergsbestigning med fältarbete, sa Gulbranson.
"Det är definitivt en behandling som geolog," sade han.
Originalartikel om Live Science.
