Наша планета не завжди буде підтримувати рослинний світ, яким ми його знаємо сьогодні. Міжнародна команда науковців створила модель майбутньої еволюції Землі та дійшла висновку, що приблизно через 1,9 мільярда років середньодобова температура її поверхні може сягнути 65°C. За таких умов навіть найбільш стійкі наземні рослини не зможуть вижити, як зазначає видання Libertatea.
Відповідні розрахунки представлені у дослідженні вчених Джейкоба Хакк-Місри та Еріка Вулфа, опублікованому в науковому виданні JGR Atmospheres.
Для моделювання того, як наша планета може змінюватися протягом наступних двох мільярдів років, дослідники застосували тривимірну кліматичну модель. Особливу увагу вони приділили двом факторам: зростанню кількості сонячної енергії, яку отримує Земля, та поступовому зниженню концентрації вуглекислого газу в атмосфері.
Результати показали, що рослинність може проіснувати значно довше, ніж припускали деякі попередні дослідження. За найбільш оптимістичним сценарієм, рослини зможуть виживати ще приблизно 1,87 мільярда років.
“Ми намагалися продемонструвати, що життя на Землі, зокрема складна рослинність, може зберігатися в майбутньому довше, ніж вказували попередні дослідження”, – пояснив співавтор дослідження Джейкоб Хакк-Місра.
Сонце ставатиме яскравішим
За оцінками науковців, сонце не завжди буде таким, як сьогодні. У міру старіння воно випромінюватиме все більше енергії, і Земля отримуватиме все більше тепла. Приблизно через 1,87 мільярда років кількість сонячної енергії, що досягатиме нашої планети, буде майже на 20% більшою, ніж зараз.
Як зауважили вчені, цей момент майже збігатиметься з іншою значною зміною — початком втрати Землею своїх океанів. Автори дослідження вважають, що рослинність може існувати майже до того часу, коли “Земля втратить свої океани у космосі”. Цей процес поступово нагріватиме поверхню планети. Йдеться не про різку катастрофу, а про дуже повільні зміни, що триватимуть надзвичайно довгий період.
Зрештою, як зазначено у виданні, спека може зробити фотосинтез неможливим. Після зникнення рослинності постраждають і всі харчові ланцюги, які від неї залежать.
Земля стане занадто гарячою для рослин
В одному зі сценаріїв дослідження рівень вуглекислого газу в атмосфері залишається відносно стабільним, але температура продовжує зростати через поступове збільшення яскравості Сонця.
Приблизно через 1,68 мільярда років середня глобальна температура може перевищити 50°C. У цей момент Земля стане надто спекотною для більшості наземних рослин.
Приблизно через 1,87 мільярда років середня температура на планеті може перевищити 65°C. За словами дослідників, саме ця температура є межею, після якої навіть найстійкіші з відомих сьогодні наземних рослин вже не зможуть вижити. При цьому, наголосили у виданні, йдеться саме про середню температуру всієї планети, а не про показники в окремому регіоні чи в певний день.
Рослини можуть залишитися без вуглекислого газу
Другий сценарій, розглянутий вченими, показує, що рослини можуть зникнути з іншої причини. На Землі існує природний механізм, який поступово вилучає вуглекислий газ з атмосфери та зв’язує його в гірських породах. Саме цей процес, кажуть науковці, допомагає планеті не перегріватися надто швидко. Однак він може призвести до того, що рослинам просто не вистачатиме CO₂ для фотосинтезу.
У цьому сценарії температура залишатиметься відносно стабільною, але концентрація вуглекислого газу продовжить поступово знижуватися, йдеться у статті.
Рослини, які використовують фотосинтез типу C4, можуть зіткнутися із серйозними труднощами, коли концентрація CO₂ зменшиться приблизно до 10 частин на мільйон. За розрахунками дослідників, це може статися приблизно через 1,35 мільярда років.
Втім, автори зазначають, що окремі стійкіші рослини можуть виживати навіть за ще нижчих концентрацій. Сукуленти та інші види, що використовують механізм CAM-фотосинтезу, потребують меншої кількості вуглекислого газу.
“Деякі водні рослини також можуть використовувати бікарбонат, розчинений у воді. Якщо фотосинтез залишатиметься можливим навіть при концентрації лише одна частина CO₂ на мільйон, рослинна біосфера може проіснувати приблизно 1,84 мільярда років”, – пояснили у виданні.
Океани почнуть зникати
На думку вчених, загибель останніх рослин майже збігатиметься з моментом, коли Земля наблизиться до межі так званого вологого або неконтрольованого парникового ефекту. Адже через дедалі вищу температуру з океанів випаровуватимуться величезні обсяги води.
Водяна пара підніматиметься у верхні шари атмосфери, де молекули води почнуть руйнуватися під дією сонячного випромінювання. Вивільнений водень поступово залишатиме атмосферу та відлітатиме в космос. З часом Земля втратить свої океани.
Дослідження показує, що максимальний термін існування рослин майже збігається з цією подією, яка, за сучасними оцінками, відбудеться приблизно через два мільярди років.
Автори наголошують, що ця робота не є прогнозом змін клімату на найближчі десятиліття чи століття. Вона описує природну еволюцію Сонця та Землі протягом майже двох мільярдів років.
Рослини можуть адаптуватися
Дослідники визнають, що навіть найсучасніші моделі не здатні точно передбачити, як еволюціонуватиме життя за такий тривалий період. На їхню думку, майбутні рослини можуть навчитися витримувати ще вищі температури або потребувати ще менше вуглекислого газу. Життя також може переміститися в холодніші регіони, на великі висоти, у водойми або інші місця, де умови залишатимуться придатними для існування.
“Межі, які сьогодні визначаються тепловим стресом або нестачею ресурсів, можуть відображати лише сучасний стан біосфери, а не реальні межі її еволюційних можливостей”, – кажуть автори.
Хакк-Місра вважає, що результати дослідження певною мірою навіть заспокоюють.
“Система Землі надзвичайно стійка, а ми є частиною чогось, що може мати набагато, набагато довше майбутнє”, – сказав він.
Розвинена цивілізація могла б урятувати планету
У дослідженні також розглядаються рішення, які сьогодні більше нагадують сюжети наукової фантастики. Вчені припустили, що значно розвиненіша цивілізація могла б спробувати зменшити кількість сонячної енергії, що досягає Землі, використовуючи гігантські екрани в космосі або спеціальні частинки, що відбивали б частину сонячного світла.
“Життя на Землі є надзвичайно стійким, а межі, які визначаються температурою чи нестачею вуглекислого газу, можуть відображати лише сучасний стан біосфери, а не її справжню здатність до еволюції. Ми вважаємо, що найімовірнішим є сценарій, за якого життя збережеться щонайменше доти, доки сама планета залишатиметься придатною для існування”, – підсумували дослідники.
Ще однією теоретично можливою ідеєю могло б стати поступове зміщення орбіти Землі, щоб планета повільно віддалялася від Сонця, яке з часом ставатиме дедалі яскравішим.
Науковці не можуть сказати, чи з’являться колись подібні технології. Проте вони вважають, що як природна еволюція життя, так і можливі технологічні втручання можуть ще більше продовжити існування рослинності на Землі.
Читають зараз: Не поспішайте викидати: 5 практичних способів подарувати старим горщикам для квітів друге життя.
Чому ви можете довіряти vesti-ua.net →
