一項對化石花粉的全球調查發現，當今地球的植被變化至少和一萬年前最後一塊冰原退縮時一樣快。從大約3000到4000年前開始，地球上的植物群落開始以一種加速的速度變化。今天，這一速度可以媲美或超過快速更替的速度，因為植物爭先恐後地在以前冰封的土地上定居，並適應全球變暖約10華氏度的氣候。
這項研究於2021年5月21日發表在《科學》雜誌上，表明人類對生態系統的主導影響今天如此明顯，它起源於最早的文明和農業的興起、森林砍伐和其他我們人類影響景觀的方式。
這項工作還表明生態系統的變化率在未來幾十年將繼續加速，因為現代氣候變化進一步增加了這一漫長的變化歷史。通過顯示最近的生物多樣性趨勢是生態系統轉變長期加速的開始，這項新研究為其他最近的報告提供了背景，即全球生物多樣性的變化在上個世紀已經加速。
一個國際合作的科學家領導了這項新的分析，它由一個創新的古生態學數據數據庫提供支持。Neotoma古生態學數據庫是一個開放性的工具，收集和整理了數百名科學家關於過去生態系統的數據。Neotoma由威斯康星大學麥迪遜分校的地理學教授Jack Williams主持，他幫助領導了這項新的研究。
研究作者分析了來自Neotoma的1100多條化石花粉記錄，橫跨除南極洲以外的所有大陸，以了解自大約18000年前最後一個冰期結束以來植物生態系統如何變化，以及這種變化發生的速度。
Williams說：“在冰期結束時，我們有完整的、生物規模的生態系統轉換，”他還策劃了Neotoma的北美花粉數據庫。“而在過去的幾千年裡，我們又達到了這種規模。它已經改變了那麼多。而且這些變化開始的時間比我們以前可能認為的要早。”
化石花粉為過去的植物群落提供了一個極其敏感的衡量標準。當周圍植物的花粉落入湖泊時，它從最古老的底部到最新的頂部分層沉降。科學家們可以提取沉積物芯，進行識別花粉和重建數千年來植物生態系統的艱苦工作。
然而，每個沉積物芯只能提供地球上一個地方的信息，因此，對過去植被變化的真正全球規模的分析需要收集和整理許多這樣的記錄。Neotoma已經收集了數千個這樣的數據點，以幫助科學家發現全球趨勢。來自挪威卑爾根大學、威斯康星大學麥迪遜分校的研究人員和來自世界各地的Neotoma數據管理人合作進行了新的分析。
利用這些花粉記錄，該團隊應用新的統計方法，更好地分析了植物群落在過去18000年中的變化速度。他們發現，變化的速度最初在8000年到16000年前達到頂峰，這取決於各大洲。這些大陸上的差異可能是由與冰川退縮、大氣中二氧化碳濃度上升、地球軌道的變化以及海洋和大氣環流的變化有關的氣候變化的不同時間和模式造成的。
生態系統隨後穩定下來，直到大約4000年前。然後，變化的速度開始了流星般的上升，一直持續到今天，當時大多數植物生態系統的變化速度至少與冰期引起的通量高峰時一樣。
Williams表示：“這是一項令人驚訝的發現，因為在過去的幾千年裡，在氣候上沒有發生很多事情，但是生態系統的變化速度和我們從上個冰期到現在所看到的任何事情一樣大，甚至更大。”