Земята няма винаги да остане обитаема за растителния живот, какъвто я познаваме днес. Международен екип от учени моделира бъдещата еволюция на нашата планета и стигна до заключението, че след приблизително 1,9 милиарда години средната температура на повърхността може да се повиши до 65°C. Дори най-устойчивите сухоземни растения няма да оцелеят при такива условия, пише Libertatea.
Съответните изчисления са представени в проучване на учените Джейкъб Хак-Мисра и Ерик Волф, публикувано в научното списание JGR Atmospheres.
За да симулират как нашата планета може да се промени през следващите два милиарда години, изследователите са използвали триизмерен климатичен модел. Те са обърнали специално внимание на два фактора: увеличаването на слънчевата енергия, получавана от Земята, и постепенното намаляване на концентрациите на въглероден диоксид в атмосферата.
Резултатите показват, че растителността може да се запази значително по-дълго, отколкото са предвиждали някои предишни проучвания. При най-оптимистичния сценарий растенията биха могли да оцелеят приблизително 1,87 милиарда години.
„Опитвахме се да покажем, че животът на Земята, особено сложната растителност, може да съществува в бъдеще по-дълго, отколкото предполагаха предишни изследвания“, обясни съавторът на изследването Джейкъб Хак-Мисра.
Слънцето ще става все по-ярко
Изследователите смятат, че Слънцето няма винаги да бъде толкова ярко, колкото е днес. С напредването на възрастта си то ще излъчва повече енергия и Земята ще получава все по-големи количества топлина. И след приблизително 1,87 милиарда години количеството слънчева енергия, достигащо до нашата планета, ще бъде с почти 20% по-голямо, отколкото е днес.
Както отбелязаха учените, този момент почти ще съвпадне с друга монументална промяна – началото на загубата на океаните на Земята. Авторите на изследването смятат, че растителността може да съществува почти до момента, в който „Земята ще загуби океаните си в полза на космоса“. Този процес постепенно ще затопли повърхността на планетата. Това не е внезапна катастрофа, а по-скоро много бавни промени, които ще продължат за огромни периоди от време.
В крайна сметка, както отбелязва публикацията, топлината може да направи фотосинтезата невъзможна. След като растителността изчезне, всички хранителни вериги, които зависят от нея, ще пострадат.
Земята ще стане твърде гореща за растенията
В един от сценариите на изследването, нивата на въглероден диоксид в атмосферата остават относително стабилни, но температурите продължават да се покачват поради постепенното увеличаване на слънчевата светимост.
След около 1,68 милиарда години средната глобална температура може да надхвърли 50°C. В този момент Земята ще стане твърде гореща за повечето сухоземни растения.
След около 1,87 милиарда години средната глобална температура може да надхвърли 65°C. Според изследователите тази температура е границата, след която дори най-издръжливите сухоземни растения, известни днес, вече няма да могат да оцелеят. Освен това, както подчертава публикацията, това се отнася конкретно до средната температура на цялата планета, а не до стойностите в определен регион или в определен ден.
Растенията могат да останат без въглероден диоксид
Вторият сценарий, разгледан от учените, предполага, че растенията могат да изчезнат по различна причина. На Земята съществува естествен механизъм, който постепенно премахва въглеродния диоксид от атмосферата и го задържа в скалите. Този процес, според учените, предотвратява твърде бързото прегряване на планетата. Това обаче може да доведе до ситуация, в която растенията просто нямат достатъчно CO₂ за фотосинтеза.
В този сценарий температурите биха останали относително стабилни, но концентрациите на въглероден диоксид биха продължили постепенно да намаляват, се посочва в статията.
Растенията, използващи C4 фотосинтеза, биха могли да се сблъскат със сериозни трудности, когато концентрациите на CO₂ паднат до приблизително 10 части на милион. Изследователите изчисляват, че това може да се случи след приблизително 1,35 милиарда години.
Авторите обаче отбелязват, че някои по-издръжливи растения биха могли да оцелеят дори при още по-ниски концентрации. Сукулентите и други видове, използващи CAM фотосинтеза, се нуждаят от по-малко въглероден диоксид.
„Някои водни растения могат също да използват бикарбонат, разтворен във вода. Ако фотосинтезата остане възможна дори при концентрации от само една част на милион CO₂, растителната биосфера би могла да оцелее приблизително 1,84 милиарда години“, обяснява статията.
Океаните ще започнат да изчезват
Според учените, изчезването на последните растения почти ще съвпадне с момента, в който Земята се приближи до границата на така наречения мокър или неконтролируем парников ефект. Поради постоянно повишаващите се температури, огромни количества вода ще се изпарят от океаните.
Водните пари ще се издигнат до горните слоеве на атмосферата, където водните молекули ще започнат да се разграждат под въздействието на слънчевата радиация. Освободеният водород постепенно ще напусне атмосферата и ще се измъкне в космоса. С течение на времето Земята ще загуби океаните си.
Проучването показва, че максималният живот на растенията почти съвпада с това събитие, което според настоящите оценки ще се случи след приблизително два милиарда години.
Авторите подчертават, че тази работа не е прогноза за изменението на климата за следващите десетилетия или векове. Тя описва естествената еволюция на Слънцето и Земята в продължение на почти два милиарда години.
Растенията могат да се адаптират
Изследователите признават, че дори най-модерните модели не могат точно да предскажат как животът ще се развива за толкова дълъг период. Те вярват, че бъдещите растения може да се научат да издържат на още по-високи температури или да изискват още по-малко въглероден диоксид. Животът може също да мигрира към по-студени региони, по-големи надморски височини, водни басейни или други места, където условията остават подходящи.
„Ограниченията, които понастоящем се определят от топлинния стрес или недостига на ресурси, може да отразяват само текущото състояние на биосферата, а не истинските граници на нейните еволюционни възможности“, казват авторите.
Хак-Мисра смята, че резултатите от изследването са донякъде окуражаващи.
„Земната система е изключително устойчива и ние сме част от нещо, което би могло да има много, много по-дълго бъдеще“, каза той.
Една напреднала цивилизация би могла да спаси планетата
Изследването разглежда и решения, които днес по-скоро наподобяват сюжетите на научната фантастика. Учените предполагат, че една значително по-напреднала цивилизация може да се опита да намали количеството слънчева енергия, достигащо до Земята, използвайки гигантски екрани в космоса или специални частици, които биха отразявали част от слънчевата светлина.
„Животът на Земята е изключително устойчив и ограниченията, наложени от температурата или дефицита на въглероден диоксид, може да отразяват само текущото състояние на биосферата, а не истинския ѝ капацитет за еволюция. Вярваме, че най-вероятният сценарий е този, при който животът ще се запази поне докато самата планета остане обитаема“, заключиха изследователите.
Друг теоретично осъществим вариант би бил постепенното изместване на земната орбита, което би довело до бавно отдалечаване на планетата от Слънцето, което би ставало все по-ярко с течение на времето.
Учените не могат да кажат дали подобни технологии някога ще се появят. Те обаче вярват, че както естествената еволюция на живота, така и евентуалните технологични интервенции биха могли допълнително да удължат съществуването на растителността на Земята.
Превод и редакция: БЛИЦ
