Pratigya Polissar är en organisk geokemist vid Lamont-Doherty Earth Observatory och en Center for Climate and Life Fellow. Polissar använder molekylära fossiler - resterna av växter och djur som bevaras i havet, sjö, och terrestra sediment – ​​för att identifiera dessa organismer, förstå hur tidigare landskap och ekosystem såg ut, och undersöka hur klimatet formar jordens ekosystem.

F. Vilka exakt är klimatfrågorna du försöker ta itu med?

S. Den stora frågan jag försöker ställa är hur långt tillbaka i tiden behöver man gå i jordens historia för att hitta koldioxidnivåer som är jämförbara med idag? Och är dessa nivåer jämförbara med vad vi kan se under detta århundrade när vi fortsätter att öka koldioxidkoncentrationen i atmosfären? När du går tillbaka till den tiden och ser fram emot idag, vilka är de stora förändringarna du ser, särskilt i de typer av växter och ekosystem? Jag försöker förstå vad dessa förändringar och trösklar betyder för de kommande århundradena när temperaturer och koldioxidnivåer stiger och nederbördsmönster förändras.

Mitt projekt Center for Climate and Life handlar om att utveckla nya verktyg för att titta på historien om växter och ekosystem på jorden under de senaste 20 miljoner åren. En utmaning inom mitt område har varit att identifiera och relatera de speciella molekylerna vi ser till de typer av växter de kommer ifrån. Det har historiskt sett varit väldigt långsamt, mödosam process.

Detta nya projekt tar verktyg som redan finns i praktiken inom andra områden, särskilt inom biokemi och hälsa, och tillämpar dem på analyser av organiska molekyler och sediment. Istället för att från början försöka gissa vilka molekyler som kommer att vara användbara, vi kommer snabbt att screena många hundra prover och identifiera de molekyler som är användbara.

Detta kommer att göra det möjligt för oss att hitta mönster som inte är omedelbart uppenbara från hur vi ser på proverna nu. I slutändan kommer vi att skapa ett slags elektroniskt bibliotek med provinformation som relaterar molekyler till en miljö. Så, när någon tar ett prov och analyserar den molekylära sammansättningen, de kan omedelbart söka på det och hitta alla platser i världen och alla tider där just de molekylerna har hittats. Och sedan kan vi undersöka mer för att förstå detaljerna om deras bevarande och så.

F. Vad tycker du är mest spännande med det här arbetet?

S. En del är att förstå jordens historia:den stora bilden. De tidsperioder jag tittar på ligger inte så långt tillbaka geologiskt sett, cirka 15 miljoner år. Jorden såg väldigt annorlunda ut då. Det fanns skogar på platser där det finns savanner idag. Polarna var mycket varmare; det fanns ett isfritt Arktis. Jag gillar att utforska hur vi gick från den tiden till idag. Jag får vara bland de första att förstå det och sedan dela denna kunskap med mina kollegor och allmänheten.

Jag älskar också verkligen molekylär masspektrometri. Det är muttrarna och bultarna i det vi gör. Det är hur du identifierar dessa molekyler. Du måste pussla ihop fragmenten av en molekyl för att se helheten och lära dig om molekylens struktur. I grund och botten, det är att lösa pussel. Vissa människor gör korsord; Jag gillar att titta på masspektra.

F. Hur kan detta arbete hjälpa oss att förstå de globala utmaningar som klimatförändringarna innebär?

S. Mitt arbete handlar om att förstå rollen av koldioxidnivåer, och klimatets roll mer indirekt, i att forma de ekosystem vi ser idag och vad det betyder för framtiden. Så det kan hjälpa på ett par sätt. Man spikar dessa frågor:När såg jorden senast koldioxidnivåer som idag? Och vad kommer de sannolikt att bli i framtiden om vi fortsätter med business as usual?

Många saker kommer sannolikt att förändras. Koldioxidnivåerna stiger, temperaturerna stiger i många regioner, och nederbördsmönster förändras. Att använda lärdomar från det förflutna kommer att göra det möjligt för oss att bättre förutse vilka ekosystem som kommer att frodas och vilka ekosystem som kommer att ta sig och ersättas av andra typer av ekosystem.

Det finns också en väldigt mänsklig aspekt av det. Människor litar på dessa ekosystem för mat, vatten, och skydd. Så förutsägelserna är mycket viktiga för att förstå vilken typ av press som människor kommer att möta i framtiden. Hur kommer ekosystemen att förändras? Och hur kan dessa förändringar påverka våra samhällen, regeringar, och matförråd?

F. Vad ger dig hopp?

S. Jag vill inte tona ner de utmaningar vi står inför idag, men jorden har en slags motståndskraft; det kommer att överleva oavsett om det finns människor eller inte. Jag hoppas att människor kan anpassa sig både i hur vi lever på jorden och anpassa sig till förändringar under de kommande århundradena på sätt som gör att vi kan frodas. Det finns stora utmaningar framför oss när det gäller sociala och politiska förändringar som kommer att drivas av dessa snabba miljöförändringar. Men jag tror att organismer är motståndskraftiga, och så är jorden och ekosystemen på denna planet.

F. Vilken är din favorit klimatläsning?

S. Jag läser igen How to Build a Habitable Planet av Charles Langmuir och Wally Broecker. Det är inte lätt men det beskriver allt en person borde veta om jorden. Boken ödmjukar mig, och jag tycker att människor borde vara i ett slags förundran och häpnad över jordens historia och jorden idag.

Den här historien är återpublicerad med tillstånd av Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.