Ученые подсчитали, когда погибнут последние растения на Земле

Фото из открытых источников

Растения, вероятно, проживут очень долго. Более того, они вполне могут существовать и тогда, когда Солнце выпарит океаны с поверхности Земли. Об этом говорится в новой статье двух планетологов, которые использовали ряд моделей для оценки максимальной продолжительности жизни растительной биосферы Земли, то есть ее растительного мира.

Их смоделированные сценарии, подробно описанные в журнале Journal of Geophysical Research: Atmospheres, предполагают, что последнее растение на Земле может не засохнуть и не погибнуть до истечения 1,87 миллиарда лет.

К тому времени Солнце будет светить примерно на 20 процентов ярче, что, вероятно, либо испечёт, либо уничтожит растительную жизнь.  

Тем не менее, в конце этого предложения можно было бы добавить звездочку, которая потенциально позволила бы растениям (и другим видам жизни) существовать и после этого момента.

Растения составляют около 80 процентов всей биомассы на планете, поэтому Земле было бы полезно продолжать обеспечивать их обильным солнечным светом, водой и углекислым газом. Но как долго это можно будет делать?

И сколько времени пройдет, прежде чем растения достигнут своего предела?

Чтобы это выяснить, астробиолог Джейкоб Хакк-Мисра и специалист по климату планет Эрик Вольф из Blue Marble Space, некоммерческого исследовательского института в Сиэтле, провели серию симуляций.

Они использовали трехмерную модель для расчета того, что произойдет с климатом Земли в течение следующих 2 миллиардов лет. Модель была разработана с учетом того, насколько, по прогнозам, Солнце станет ярче за это время, а также изменений концентрации углекислого газа (CO₂) в атмосфере.

Если не учитывать выбросы CO₂, вызванные деятельностью человека, то естественный карбонатно-силикатный цикл Земли предусматривает постоянное удаление CO₂ из атмосферы в океаны, где он постепенно оседает на морском дне, превращается в горные породы и в конечном итоге высвобождается обратно в атмосферу в результате вулканических извержений и тектоники плит.

Неясно, насколько сильно этот вид выветривания зависит от температуры поверхности, поэтому исследователи смоделировали как сильную, так и слабую версии цикла.

В модели интенсивного выветривания температура поверхности Земли остается относительно стабильной, но количество CO₂ в атмосфере неуклонно снижается. При таком сценарии растения будут испытывать дефицит углерода, что приведет к гибели растительной биосферы примерно через 1,84 миллиарда лет.

Однако в модели слабого выветривания уровень CO₂ остается стабильным, но температура продолжает расти. В конце концов, средняя температура на Земле достигает примерно 65 градусов Цельсия, при которой наземные растения не могут выжить.

Согласно этому сценарию, максимальная продолжительность жизни растений на Земле составит около 1,87 миллиарда лет в будущем – это дольше, чем предполагалось в большинстве предыдущих исследований.

«Это позволяет предположить, что фотосинтезирующая биосфера Земли может оставаться жизнеспособной в какой-либо форме до тех пор, пока Земля не начнет терять воду», — пишут исследователи. «Если это так, то максимальная продолжительность жизни растительной биосферы Земли сопоставима с продолжительностью жизни океанов Земли».

Однако во всем этом исследовании есть очень любопытный нюанс: эти симуляции проводились без учета эволюции растительной жизни или любых потенциальных технологических достижений, сделанных человеком (или другой разумной цивилизацией, которая может возникнуть в далеком будущем).

Любой из этих факторов, или оба сразу, могут увеличить продолжительность жизни растений на Земле или, что еще важнее, за ее пределами.

«Мы можем представить себе сценарий, в котором растения развивают способность регулировать свою температуру и давление, возможно, в ответ на изменение климата», — пишут исследователи. «По мере того как солнце становится ярче, растения могут отдавать предпочтение воздушной среде и соответствующим образом адаптироваться, распространяясь на высокогорные территории, в стратосферу и за ее пределы. Из верхних слоев атмосферы Земли жизнь может продолжать распространяться на объекты с низкой гравитацией, такие как кометы и Луна, а также в свободно плавающее космическое пространство».

Возможные технологические вмешательства звучат очень фантастично. Методы геоинженерии , такие как отражающие аэрозоли в верхних слоях атмосферы или солнцезащитные экраны на орбите, могли бы охладить Землю в условиях увеличения солнечного света, но последствия этих рискованных стратегий до конца не изучены.

К ещё более умозрительным идеям можно отнести перемещение самой Земли на более отдалённую орбиту или манипулирование массой Солнца для поддержания постоянной яркости и температуры его солнечного излучения.

Конечно, невозможно с уверенностью предсказать будущее, но всё же приятно думать, что Земля может оставаться зелёной и через миллиард лет.

«Жизнь на Земле устойчива, и ограничения, накладываемые тепловым стрессом или дефицитом CO₂, могут отражать лишь наши наблюдения за биосферой сегодня, а не жесткие ограничения на то, как биосфера может эволюционировать», — заключают исследователи. «Мы предполагаем, что в идеале будущее нашей планеты будет зависеть от того, сможет ли жизнь существовать как минимум столько же, сколько и Земля».