Ligi 60 miljoni aasta eest elasid tänapäevaste inimeste esivanemad alles puu otsas, kaalusid kõige rohkem paar kilo ja meenutasid oma pikkade sabadega kujult pigem tänapäeva leemureid või oravaid. Teadlased on suutnud nüüd välja nuputada, kui tihedad olid kiire kliimamuutuse ajastultoonased metsad. Võti peitus taimede välimise vahakihi ehk kutiikula kujus. Tolleaegsetel lehefossiilidel on rakkude piirjooned endiselt hästi näha.

Tööd kannustas praktiline tulevikumure: kaasnevalt üleilmse kliimamuutusega paiskub atmosfääri suurel hulgal süsihappegaasi. Ühelt poolt kergitab see planeedi temperatuuri ja tekitada taimedele lisastressi, teisalt võiks see hoogustada nende kasvu, mis aitaks seeläbi eemaldada õhust süsihappegaasi. Teadlased ei teadnud pikka aega, kumb neist vastandlikest jõududest pikemas plaanis peale jääb.

USA teadlased eesotsas Regan Dunniga Lõuna-California Ülikoolist uurisid Wyomingi osariigist Hanna basseinist pärit settekivimeid. Piirkonna geoloogias on talletunud ka PETM-i ehk paleotseeni-eotseeni soojusmaksimumi jäljed. Toona vallandus Atlandi ookeani põhjaosa vulkaanipursetest tohutu hulk kasvuhoonegaase. Atmosfääri paiskus võrreldaval hulgal süsinikku, kui seda võiks inimtegevuse tõttu sajandi lõpuks õhku jõuda juhul, kui inimkond jätkab samal kursil ega täida praeguseks antud kliimalubadusi.

Süsinikurikas atmosfäär kergitas globaalset keskmist temperatuuri viie kuni üheksa kraadi võrra, muutes planeedi kliimat 150 000 aastaks. Hindamaks ökosüsteemide reaktsiooni, keskendus teadlasrühm äsja mainitud fossiliseerunud lehtedele. Dunn lootis kolleegidega ajakirjas Science ilmunud töös hinnata tolleaegse võrastiku tihedust ehk lehepindalaindeksit.

Rakkude kuju peegeldab üsna täpselt lehe kasvuaegseid valgustingimusi. Dunn selgitas Science'i veebiuudistele antud kommentaaris, et varjulehtede ja päikeselehtede vahel näeb selget erinevust isegi sama taime piires. Valguse poole sirutuvad varjulehtede rakud jäävad mikroskoobi all piklikuks ja väljavenitatuks. Otse päikese käes küpsenud lehtedel arenevad aga lühemad ja ümaramad rakud.

Teadlased kalibreerisid lehepindalaindeksi arvutamise meetodit esmalt tänapäevaste proovidega. Uurijad kogusid selleks Lõuna- ja Kesk-Ameerika metsadest üle 40 erineva pinnaseproovi. Leitud seos võimaldas täpselt sama matemaatikat rakendada ka 56 miljoni aasta vanustel metsadel.

Andmete põhjal läksid metsad iidsele kliimakriisile vastu sirge seljaga. Vahetult enne järsku soojenemist saavutas Hanna basseini puude võrastik oma viimaste sadade tuhandete aastate suurima tiheduse. Lopsakas kasv peegeldas süsihappegaasi esialgset väetavat toimet. Taimedele soodne olukord kestis kliimamuutuse ajaskaalaga võrreldes siiski väga lühikest aega. Kuumus ja põud nullisid süsihappegaasi kasuliku mõju üsna ruttu. Järgmise paari tuhande aastaga hõrenes metsade võrastik 61 protsendi võrra ja uutes kasvutingimustes hakkasid puud massiliselt surema.

Taimestiku koosseis muutus samal ajal ulatuslikult. Varasemate jalakate, pähklipuude ja sekvoiate sugulaste asemel võtsid võimust madalad sõnajalad. Veidi hiljem levisid piirkonda erakordselt soojalembesed palmid. Sõnajalgade pealetung viitab autorite sõnul ulatuslikule ökosüsteemi häiringule.

Puudekadu võimendas omakorda kogu kliimakriisi tsüklit. Mullastik kaotas oma varasema stabiilsuse ja ohtralt süsinikku sidunud metsadest said hoopis süsinikuallikad. Jõed muutusid aga soojema ja niiskema atmosfääri mõjul laiemaks ning kandsid maastikult minema suures koguses setteid.

Dunn nentis kolleegidega, et ajaloolise kliimakatastroofi ja tänapäeva vahel leidub murettekitavaid sarnasusi. Lõppenud sajandil hakkas planeedi taimestik sarnaselt iidsele perioodile lopsakamalt kasvama. Praeguseks maalivad satelliidiandmed vastupidist pilti. Alates uue aastatuhande algusest on globaalne trend pöördunud lehestiku pruunistumisele. Mitmed metsad kannatavad kuumastressi all ja näha on märke nende hääbumisest.

Talisas väljaandele Science, et taolist taandarengut märkavad teadlased praegu üle kogu maailma. Tema sõnul tõukab liigne süsihappegaas planeedi temperatuuri üle kriitilise füsioloogilise piiri, kus harjumuspärased taimed kasvada suudavad.

Vaatamata selgetele seostele ei kattu mineviku sündmused nüüdisajaga täielikult üks ühele. Soojusmaksimumi käigus vallandus gaas atmosfääri tuhandete aastate vältel. Praegune fossiilkütuste põletamisest tulenev inimtekkeline heide paiskub aga õhku suurusjärgu võrra kiiremini. Lisaks peavad tänapäeva metsad rinda pistma ulatusliku raiega, mis vähendab ökosüsteemide vastupanuvõimet.

PETM-i järel võttis planeedi ökosüsteemide taastumine aega tublisti üle saja tuhande aasta. Looduslik tasakaal loksus paika alles siis, kui kivimid soojemas kliimas kiiremini murenema hakkasid, mis tõmbas süsiniku õhust tagasi merepõhja setetesse.