David Beerling

Un éxito inicial importante de su enfoque biofísico de la paleobotánica fue el descubrimiento de evidencia de un aumento sustancial en la concentración atmosférica de CO₂ y condiciones de " _{superinvernadero} " a través del límite Triásico-Jurásico (Tr-J) , hace 200 millones de años, basado en análisis de estomas fósiles y morfología de hojas de Groenlandia. ^{[ 16 ]} Esto vinculó causalmente un evento de extinción catastrófico con la fragmentación de Pangea . Antes del trabajo de su grupo, la extinción Tr-J representaba una de las extinciones masivas "cinco grandes" menos comprendidas del Fanerozoico (últimos 540 millones de años). Su artículo dio lugar a nuevos e importantes programas de investigación internacionales que posteriormente identificaron evidencia que confirmaba la perturbación del ciclo del carbono en sedimentos marinos y terrestres en todo el mundo. Amplió este descubrimiento evaluando mecanismos causales hipotetizados con modelos numéricos geoquímicos del ciclo del carbono en colaboración con el geoquímico de la Universidad de Yale, Robert Berner . ^{[ 17 ]}

Beerling fue el único participante del Reino Unido en un consorcio internacional liderado por James Hansen (exdirector del Instituto Goddard de Estudios Espaciales ) que analizaba _el CO₂ del Cenozoico y la evidencia paleoclimática para investigar la cuestión social más amplia del nivel objetivo de CO₂ _necesario para evitar la interferencia antropogénica «peligrosa» del sistema climático. La estabilización de los gases de efecto invernadero de origen humano en la atmósfera a un nivel que evite esta preocupación es un objetivo fundamental de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático . El documento resultante de 2008, «Objetivo de CO₂ _» [ ^{18 ] ,} apareció en la portada del periódico británico The Guardian , que comentó:

"Los principales científicos climáticos del mundo advierten hoy que la UE y sus socios internacionales deben reconsiderar urgentemente los objetivos para reducir el dióxido de carbono en la atmósfera debido a los temores de que hayan subestimado enormemente la magnitud del problema" ^{[ 19 ].}

Beerling es un arquitecto líder en el campo de la paleobiología experimental, que adopta programas avanzados de investigación experimental para abordar cuestiones fundamentales planteadas por el registro fósil de la vida vegetal. Caracterizados por la formulación y evaluación de hipótesis rigurosas, estos programas demuestran cómo la evidencia experimental sirve para profundizar nuestra comprensión causal de eventos pasados. Al colaborar productivamente con Jonathan Leake, ^{[ 20 ]} su grupo estableció evidencia funcional esencial faltante que respalda la conjetura de larga data, basada en gran medida en fósiles de 400 millones de años de antigüedad del sílex devónico de Rhynie , ^{[ 21 ]} de que el establecimiento de las primeras plantas terrestres sin raíces en suelos esqueléticos fue promovido por su asociación simbiótica mutualista con hongos del suelo. ^{[ 22 ]} Luego revelaron cómo la atmósfera paleozoica simulada con alto _{CO2 y} los hongos micorrícicos arbusculares mejoraron sinérgicamente la aptitud de las plantas para crear presiones de selección excepcionalmente fuertes que favorecieron el establecimiento de asociaciones similares a las micorrizas en plantas terrestres "inferiores". Estos hallazgos sitúan ahora a los hongos como actores clave en los primeros eventos simbióticos durante el reverdecimiento de las masas continentales de la Tierra.

Las investigaciones de Beerling sobre las interacciones de la vegetación con entornos pasados ​​se extienden a aquellas guiadas por los restos fósiles de antiguos bosques polares. Mediante una combinación creativa de experimentos que simulaban entornos polares antiguos con alto contenido de CO₂ _y la modelización de la biogeoquímica forestal , los análisis de su grupo ayudaron a definir nuestra comprensión moderna de la ecología fisiológica de los bosques mesozoicos de altas latitudes [ref]. Al hacerlo, derribaron el dogma de los libros de texto sobre la importancia adaptativa de la caducidad de los bosques polares, establecido tras el descubrimiento de fósiles de Glossopteris por Scott de la Antártida en el glaciar Beardmore a 82ºS en 1912. ^{[ 23 ]} BBC News cubrió estos hallazgos en un informe de 2003 titulado «El legado perdurable de Scott de la Antártida» ^{[ 24 ]} y nuevamente en un informe de 2011 titulado «Secretos de los bosques fosilizados de la Antártida». ^{[ 25 ]}

Beerling's ha publicado más de 200 artículos en revistas científicas líderes revisadas por pares , incluyendo Science ^{[ 26 ] [ 27 ]} y Nature . ^{[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]}

El libro de divulgación científica de gran éxito de Beerling, El planeta esmeralda: Cómo las plantas cambiaron la historia de la Tierra ^{[ 2 ], presenta} argumentos para reconocer el papel de las plantas en la configuración de la historia de la Tierra. Reseñado en numerosas revistas (por ejemplo, Nature ^{[ 36 ]} ) y periódicos, incluidos The Times ^{[ 37 ]} y The Guardian [ ^{38 ],} el libro fue nombrado por Oliver Sacks como su libro de no ficción favorito del año en The Observer ^{[ 39 ]} . Sacks escribió sobre él:

La historia que cuenta Beerling no se podría haber concebido hace tan solo 10 años, ya que se basa en los últimos descubrimientos de la paleontología, la climatología, la genética, la biología molecular y la química, todos ellos integrados de forma brillante y magnífica.

El libro El Planeta Esmeralda se ha traducido a tres idiomas y ha cosechado elogios tanto del público como de sus colegas académicos. El libro sirvió de base para una importante miniserie de televisión de tres partes de BBC Two , Cómo Cultivar un Planeta , ^{[ 40 ]} para la cual Beerling trabajó como consultor científico. Esto contribuyó a una mayor concienciación pública sobre la ciencia de las plantas, y la serie alcanzó una audiencia media de 1,7 millones de espectadores  por episodio. El libro fue reeditado por Oxford University Press en 2009 con un prólogo escrito por Iain Stewart , presentador de Cómo Cultivar un Planeta. Beerling es también autor del libro técnico avanzado Vegetación y el ciclo del carbono terrestre: los primeros 400 millones de años . ^{[ 41 ]}

Beerling está interesado en la historia de la ciencia y publica ocasionalmente artículos académicos sobre este tema. Estos han incluido un comentario por invitación titulado 'Válvulas de gas, bosques y cambio global: un comentario sobre el clásico artículo de Paul Gordon Jarvis de 1976 ^{[ 42 ]} escrito para celebrar el 350 aniversario de la revista Philosophical Transactions of the Royal Society , ^{[ 34 ]} y el descubrimiento de que el interés de Isaac Newton en la botánica se extendió a pensar cómo el agua se mueve de las raíces a las hojas y a la atmósfera más de 200 años antes de que los botánicos se decidieran a explicarlo. ^{[ 3 ] [ 43 ]} Su descubrimiento fue ampliamente difundido, incluso en Scientific American ^{[ 44 ]} y Science ^{[ 45 ]} que acuñó el memorable lema 'Newton no era un savia'. En 2010, escribió un artículo para Nature discutiendo análisis teóricos que revelan cómo la inversión de la planta en la arquitectura de las venas de las hojas puede ser reorganizada para diferentes condiciones, minimizando los costos de construcción asociados con el suministro de agua a las hojas. ^{[ 46 ]} Colocó estos hallazgos en el contexto del libro Vegetable Staticks, publicado en 1727 por el pionero fisiólogo vegetal inglés Stephen Hales. Hales observó que las plantas pierden agua por "transpiración" y luego fue un paso más allá al realizar experimentos para cuantificar el proceso.

La investigación de Beerling ha sido financiada por el Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural (NERC) , ^{[ 47 ]} el Departamento para el Desarrollo Internacional (DFID) , ^{[ 48 ]} el Consejo de Investigación Económica y Social (ESRC) , ^{[ 48 ]} la Royal Society , ^{[ 49 ]} y The Leverhulme Trust . ^{[ 10 ]} En 2012, recibió una prestigiosa beca de investigación avanzada del Consejo Europeo de Investigación para investigar la «Regulación del dióxido de carbono del motor de meteorización ecológica de la Tierra: de los microorganismos a los ecosistemas». ^{[ 50 ]}

En 2015, recibió 10  millones de libras esterlinas para la creación del Centro Leverhulme para la mitigación del cambio climático, que aspira a revolucionar los enfoques para la mitigación del cambio climático y transformar la base de evidencia necesaria para modificar las opciones de gestión de la tierra con el fin de mitigar el cambio climático y promover la seguridad alimentaria, al tiempo que se salvaguardan los recursos naturales. La visión es desarrollar y evaluar el papel de la meteorización acelerada de las rocas como medio para eliminar de forma segura grandes cantidades del gas de efecto invernadero dióxido de carbono (CO₂ ₎ de la atmósfera para enfriar el planeta, al tiempo que se mitiga la acidificación de los océanos . ^{[ 51 ]}

A partir de 2015, el plan consiste en alcanzar estos objetivos mediante la modelización del sistema terrestre, investigaciones experimentales en entornos controlados de laboratorio y estudios de campo a gran escala, integrados con análisis de ciencias sociales sobre sostenibilidad y participación pública. Beerling, director del Centro Leverhulme para la Mitigación del Cambio Climático de la Universidad de Sheffield, declaró:

Me complace enormemente que la Fundación Leverhulme esté realizando una importante inversión a largo plazo en nuestro innovador Centro Leverhulme de la Universidad de Sheffield. Esta inversión llega en el momento oportuno y representa un enorme voto de confianza para el excepcional equipo de científicos y científicos sociales de Sheffield y de otras partes que participan en el proyecto. ^{[ 52 ] [ 53 ]}

Beerling añadió:

La ambición de nuestro nuevo Centro Leverhulme interdisciplinario es lograr un cambio radical en el desarrollo de opciones viables y escalables para la eliminación de CO₂ atmosférico _y evitar la acidificación de los océanos. Desarrollaremos objetivamente la ciencia, la sostenibilidad y la ética necesarias para aprovechar la energía fotosintética de las plantas para acelerar la descomposición de rocas de silicato aplicadas a agroecosistemas y, en última instancia, secuestrar carbono en el fondo marino. En efecto, este enfoque utiliza reacciones naturales que han estabilizado el clima durante millones de años para eliminar de forma segura el dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero, de la atmósfera. ^{[ 52 ] [ 53 ]}

El 29 de noviembre de 2018, el editor de ciencia de la BBC, David Shukman, informó sobre el progreso del Centro en las noticias nacionales de la BBC y en un artículo adjunto de BBC News en línea titulado Cambio climático: ¿Se pueden extraer 12 mil millones de toneladas de carbono del aire? ^{[ 54 ]}

Beerling recibió el Premio Philip Leverhulme en ciencias de la Tierra por sus destacadas contribuciones a la paleobotánica y la paleoclimatología en 2001. Fue elegido Becario Ambiental Visitante Distinguido Edward P. Bass 2008/9 en el Instituto Yale para la Ciencia de la Biosfera, Universidad de Yale. ^{[ 55 ]} El Programa de Becarios Ambientales Visitantes Distinguidos Edward P. Bass se creó en julio de 2002 con una donación privada de Edward P. Bass al Instituto Yale para Estudios de la Biosfera (YIBS), que también estableció en 1991 con una donación a la Universidad de Yale . En 2009, Beerling recibió el Premio al Mérito de Investigación Wolfson de la Royal Society (2009-2014), un programa financiado por la Fundación Wolfson y el Departamento de Negocios, Innovación y Habilidades para reclutar o retener a científicos respetados de logros y potencial sobresalientes en el Reino Unido. ^{[ 56 ]} Beerling fue elegido miembro de la Royal Society (FRS) en 2014 , su certificado de elección dice:

David Beerling es uno de los botánicos más destacados del mundo, ampliamente respetado internacionalmente por sus importantes contribuciones a la comprensión de la coevolución de las plantas y el medio ambiente durante los últimos quinientos millones de años. Se distingue por ser pionero en programas de investigación interdisciplinarios que combinan enfoques paleobotánicos , experimentales y de modelado teórico. Su investigación demuestra cómo se pueden combinar las evidencias experimentales y fósiles para mejorar nuestra comprensión de la evolución de las plantas y sus repercusiones en los entornos del pasado. Su integración de los procesos ecosistémicos en un amplio marco de geociencias estableció la importancia de la biosfera terrestre en la historia climática de la Tierra . ^{[ 6 ]}

Beerling fue elegido miembro de la Sociedad Científica de Gales en 2022. ^{[ 57 ]}

La vida y la carrera de Beerling han sido reseñadas en Steel Science, ^{[ 58 ]} la revista en línea de comunicación científica de la Universidad de Sheffield .