Якщо Земля переживе антропоцен: науковці розповіли, що станеться з планетою без нас

Якщо життя на Землі переживе антропоцен, вона в кінцевому підсумку зіткнеться з іншою екзистенційною загрозою з космосу.

В міру того, як Сонце з віком стає яскравішим, воно неминуче буде втручатись у вибагливий вуглецевий цикл нашої планети, викликаючи виснаження атмосферного вуглекислого газу до такої міри, що рослини будуть голодувати.

На щастя, це станеться не раніше, ніж через 1,6 млрд років, свідчить нове дослідження геофізика Чиказького університету Ей Джея Грема та його колег, опубліковане в The Planetary Science Journal. Це потенційно подвоює прогнозовану тривалість життя рослин і тварин Землі, розповідає Science Alert.

Це чудова новина для всіх, хто сподівається на існування позаземного життя, оскільки вона значно розширює попередні оцінки того, як довго Земля може підтримувати функціонуючу біосферу — наші єдині дані для цього в усьому Всесвіті. Таким чином, це розширює передбачуваний проміжок часу, протягом якого складне життя має шанс еволюціонувати на Землі.

Отримані результати «дозволяють припустити, що виникнення розумного життя може бути менш складним (і, відповідно, більш поширеним) процесом, ніж стверджували деякі попередні автори», пишуть Грем і його команда у своїй статті.

«Хоча, оскільки складні кроки можуть мати як завгодно малу ймовірність виникнення, розумне життя все одно може бути надзвичайно рідкісним навіть за наявності лише одного складного кроку», — вважають дослідники.

Враховуючи нашу нинішню ситуацію, може здатися контрінтуїтивним, що потепління Сонця може призвести до зменшення вмісту вуглецю в атмосфері. Але темпи потепління були б набагато повільнішими, ніж сьогодні, що підкреслює інші геологічні процеси.

З часом вивітрювання силікатних порід Землі під дією вітрів і дощів змушує їх поглинати СО₂, який часто похований геологічними процесами, щоб пізніше вивільнитися в атмосферу в результаті вулканічної активності, завершуючи карбонатно-силікатний геохімічний цикл. Це основний кругообіг неорганічного вуглецю на Землі, і він змінює вміст CO₂ в атмосфері Землі протягом мільйонів років.

Але оскільки Сонце стає на 10 % яскравішим кожен мільярд років, воно поступово нагріває Землю, сприяючи більшому вивітрюванню і витягуючи більше CO₂ з атмосфери, що є поганою новиною для рослин і всього іншого життя, яке від них залежить.

«Це створить усе більш стресові умови для наземних рослин, що врешті-решт призведе до їх вимирання через СО₂-голодування, в точці компенсації СО₂, або через перегрів, при досягненні верхнього температурного порогу», — пояснюють дослідники.

Але Грем і його команда виявили, що, оскільки вивітрювання слабко залежить від температури, як свідчать останні дані, взаємодія між кліматом, продуктивністю і вивітрюванням призводить до уповільнення і навіть тимчасового розвороту темпів зменшення викидів СО₂, що відтерміновує вимирання рослин на цілих 1,86 млрд років вперед.

Однак дослідники застерігають, що їхні моделі не враховують усіх змінних, таких як зворотний зв'язок з хмарами та кругообіг води, що може змінити результати.

«Для вирішення подібних проблем і кількісної оцінки їхнього впливу на майбутню тривалість життя біосфери необхідна потужніша система моделювання — наприклад, глобальна кліматична модель у поєднанні з інтерактивною моделлю суші з динамічною рослинністю», — зазначає Грем.

Розглядаючи кілька сценаріїв, Грем і його команда виявили, що рослини С3 — більшість рослинного світу Землі, чий фотосинтез втрачає ефективність у яскравих і спекотних умовах — вимирають раніше, ніж рослини С4. Таким чином, залишається близько 500 млн років, протягом яких існуватимуть лише рослини С4, такі як цукрова тростина та кукурудза.

Зменшення кількості рослин, звісно, призведе до зменшення кількості тварин через нестачу їжі та дуже різке падіння рівня кисню. Але, можливо, деякі анаеробні мікроби виживуть, поки наше сонце не стане ще потужнішим і не випарує океани.

Тобто, якщо ми не знищимо величезні масиви життя до того, як зміни клімату стануть надто швидкими.

«Якщо життя поширене за межами Землі, наші висновки можуть бути перевірені майбутніми спостереженнями за біосигнатурами на позасонячних планетах», — пишуть Грем і його колеги.

Більше новин читайте на GreenPost.