Djupt i hjärtat av Yucatanhalvön, ett uråldrigt mangroveekosystem blomstrar mer än 200 kilometer från närmaste hav. Detta är ovanligt eftersom mangrover-salttoleranta träd, buskar, och palmer - finns vanligtvis längs tropiska och subtropiska kustlinjer.

En ny studie som leds av forskare från University of California -systemet i USA och forskare i Mexiko fokuserar på denna frodiga röda mangroveskog. Denna "förlorade värld" ligger långt från kusten längs floden San Pedro Martir, som löper från El Petén regnskogar i Guatemala till Balancán -regionen i Tabasco, Mexiko.

Eftersom den röda mangroven ( Rhizophora mangel ) och andra arter som finns i detta unika ekosystem är bara kända för att växa i saltvatten eller något saltvatten, det binationella laget gav sig ut för att upptäcka hur kustmangroverna etablerades så djupt inåt landet i färskt vatten helt isolerat från havet. Deras resultat publicerades den 4 oktober i Förfaranden från National Academy of Sciences .

Integrering av genetiska, geologisk, och vegetationsdata med havsnivåmodellering, studien ger en första glimt av ett gammalt kustekosystem. Forskarna fann att mangroveskogarna i San Pedro nådde sin nuvarande plats under den senaste interglaciala perioden, cirka 125, För 000 år sedan, och har kvarstått där isolerat när haven försvann under den senaste istiden.

Studien ger en ögonblicksbild av den globala miljön under den senaste interglaciala perioden, när jorden blev mycket varm och polära iskappar smälte helt, vilket gör de globala havsnivåerna mycket högre än de är idag.

"Den mest fantastiska delen av denna studie är att vi kunde undersöka ett mangroveekosystem som har fastnat i tid i mer än 100, 000 år, "säger studieförfattaren Octavio Aburto-Oropeza, en marin ekolog vid Scripps Institution of Oceanography vid UC San Diego och en PEW Marine Fellow. "Det finns säkert mer att upptäcka om hur de många arterna i detta ekosystem har anpassat sig under olika miljöförhållanden under de senaste 100, 000 år. Att studera dessa tidigare anpassningar kommer att vara mycket viktigt för oss att bättre förstå framtida förhållanden i ett förändrat klimat. "

Kombinera flera bevislinjer, studien visar att det sällsynta och unika mangroveekosystemet i San Pedro -floden är en relikt - det vill säga organismer som har överlevt från en tidigare period - från en tidigare varmare värld när den relativa havsnivån var sex till nio meter (20 till 30 fot) högre än för närvarande, tillräckligt hög för att översvämma Tabasco -låglandet i Mexiko och nå vad som idag är tropiska regnskogar vid floden San Pedro.

Studien belyser de omfattande landskapseffekterna av tidigare klimatförändringar på världens kustlinjer och visar att under den senaste mellanglacialen, mycket av Mexikanska golfens kustnära lågland låg under vatten. Bortsett från att ge en viktig inblick i det förflutna och avslöja de förändringar som de mexikanska tropikerna drabbades av under istiden, dessa fynd öppnar också möjligheter att bättre förstå framtida scenarier för relativ havsnivåhöjning när klimatförändringarna fortskrider i en människodominerad värld.

Carlos Burelo, botaniker vid Universidad Juárez Autónoma de Tabasco och infödd i regionen, uppmärksammade resten av teamet på förekomsten av detta reliktekosystem 2016. "Jag brukade fiska här och spela på dessa mangrover som barn, men vi visste aldrig exakt hur de kom dit, "sa Burelo." Det var den drivande frågan som förde ihop laget. "

Burelos fältarbete och biologiska mångfaldsundersökningar i regionen etablerade den solida grunden för studien. Hans anmärkningsvärda upptäckt av det gamla ekosystemet finns dokumenterat i "Memories of the Future:the modern discovery of a relict ecosystem, "en prisbelönt kortfilm producerad av Scripps alumn Ben Fiscella Meissner (MAS MBC '17).

Felipe Zapata och Claudia Henriquez från UCLA ledde det genetiska arbetet för att uppskatta ursprung och ålder för reliktskogen. Sekvensering av segment av genomerna hos de röda mangroveträden, de kunde konstatera att detta ekosystem migrerade från Mexikanska golfens kuster till San Pedro -floden över 100, 000 år sedan och stannade där isolerat efter att havet sjönk när temperaturen sjönk. Medan mangrover är den mest anmärkningsvärda arten i skogen, de hittade nästan 100 andra mindre arter som också har en släktlinje från havet.

"Denna upptäckt är extraordinär, "sa Zapata." Inte bara är de röda mangroverna här med sitt ursprung tryckta i sitt DNA, men hela kustlagunens ekosystem i den sista mellanglacialen har funnit sin tillflykt här. "

Paula Ezcurra, programchef på Climate Science Alliance, utförde havsnivåmodelleringen, noterar att kustslättarna i södra Mexikanska golfen ligger så lågt att en relativt liten förändring av havsnivån kan ge dramatiska effekter inåt landet. Hon sa att en fascinerande del av denna studie är hur den belyser fördelarna med att samarbeta bland forskare från olika discipliner.

"Varje del av historien ensam är inte tillräcklig, men när de tas tillsammans, genetiken, geologi, botanik, och fältobservationer berättar en otrolig historia. Varje involverad forskare lånade ut sin expertis som gjorde det möjligt för oss att avslöja mysteriet med en 100, 000+ år gammal skog, "sa Ezcurra, en alumna från Scripps Oceanography (MAS CSP '17).

Fältarbetet leddes av ekologerna i teamet-Octavio Aburto-Oropeza, Paula Ezcurra, Exequiel Ezcurra från UC Riverside, och Sula Vanderplank från Pronatura Noroeste. Besöker studieplatserna flera gånger från och med 2016, de samlade stenar, sediment och fossiler att analysera i laboratoriet, hjälpa dem att hitta bevis från det förflutna som överensstämmer med en marin miljö.

Författarna noterar att regionen kring studieplatserna systematiskt avskogades på 1970 -talet av en missriktad utvecklingsplan; San Pedro -flodens stränder sparades bara för att bulldozrarna inte kunde nå den. Området hotas fortfarande av mänsklig verksamhet, så betonade forskarna behovet av att skydda detta biologiskt viktiga område i framtiden.

"Vi hoppas att våra resultat övertygar regeringen i Tabasco och Mexikos miljöförvaltning om behovet av att skydda detta ekosystem, "sa de." Historien om Pleistocene -glacialcyklerna är skriven i dess växts DNA och väntar på att forskare ska dechiffrera det men, mer viktigt, San Pedro -mangroverna varnar oss för den dramatiska inverkan som klimatförändringarna kan få på Mexikanska golfens kustområden om vi inte vidtar brådskande åtgärder för att stoppa utsläpp av växthusgaser. "