Земята няма винаги да остане обитаема за растителния живот, какъвто го познаваме днес. Причината за изчезването на растенията от нашата планета ще е драстичното повишаване на температурите и достигането им до 65°C.
Кога температурата на Земята ще достигне 65°C?
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 в такива условия, пише Libertatea.
Неочаквано: Химичният състав на земната атмосфера се промени и нещо странно се случи под земята
Съответните изчисления са представени в изследване на учените Джейкъб Хак-Мисра и Ерик Улф, 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: нарастващото количество слънчева енергия, получавана от Земята, и постепенното намаляване на концентрациите на въглероден диоксид в атмосферата.
Резултатите показват, че растителността може да оцелее значително по-дълго, отколкото са предвиждали някои предишни изследвания. При най-оптимистичния сценарий растенията биха могли да оцелеят още приблизително 1,87 милиарда години.
„Опитахме се да покажем, че животът на Земята, по-специално сложната растителност, може да се запази в бъдещето по-дълго, отколкото предполагаха предишни изследвания“, обяснява съавторът на изследването Джейкъб Хак-Мисра.
Изследователите смятат, че Слънцето няма винаги да бъде такова, каквото е днес. С напредване на възрастта то ще излъчва повече енергия, а Земята ще получава повече 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 отбелязват 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 се запази 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 огромен период от време.
Едно от най-важните течения за Земята ще отслабне с 80%
В крайна сметка, отбелязва изданието, топлината може да направи фотосинтезата невъзможна. След като растителността изчезне, всички хранителни вериги, които зависят от нея, ще пострадат.
Почвата 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 яркостта на Слънцето. След приблизително 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 приблизително 1,87 милиарда години средната температура на планетата може да надхвърли 65°C. Според изследователите тази температура представлява границата, след която дори най-устойчивите сухоземни растения, познати днес, вече няма да могат да оцелеят. Изданието подчертава, че това се отнася конкретно до средната температура на цялата планета, а не до температурата в определен регион или в определен ден.
Вторият сценарий, разглеждан от учените, предполага, че растенията биха могли да изчезнат по различна причина. Земята има 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 казва в статията.
Растенията, които използват C4 фотосинтеза, могат да се сблъскат със сериозни трудности, когато концентрациите на CO₂ паднат до приблизително 10 части на милион. Изследователите смятат, че това може да се случи след приблизително 1,35 милиарда години.
Авторите обаче отбелязват, че някои по-издръжливи растения могат да оцелеят дори при по-ниски концентрации. Сукулентите и други видове, които използват фотосинтезата чрез алтернативна хомогенна терапия (CAM), се нуждаят от по-малко въглероден диоксид.
„Някои водни растения могат да използват и бикарбонат, разтворен във вода. Ако фотосинтезата остане възможна дори при концентрации на CO₂ от само една милионна част, растителната биосфера би могла да оцелее приблизително 1,84 милиарда години“, обяснява публикацията.
Океаните ще започнат да изчезват. Учените смятат, че смъртта на последните растения ще съвпадне почти точно с момента, в който Земята се доближи 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 разпадат под въздействието на слънчевата радиация. Освободеният водород постепенно ще напусне атмосферата и ще избяга в космоса. С течение на времето Земята ще загуби океаните си.
Проучването показва, че максималната продължителност на живота на растенията почти съвпада с това събитие, което понастоящем се оценява, че ще се случи след около два милиарда години.
Авторите подчертават, че тази работа не е прогноза за изменението на климата през следващите десетилетия или векове. Тя описва естествената еволюция на Слънцето и Земята в продължение на близо два милиарда години.
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-голяма надморска височина, водни басейни или други места, където условията остават подходящи.
„Ограниченията, определени понастоящем 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 проучването са до известна степен дори окуражаващи.
„Земната система е изключително устойчива и ние сме част от нещо, което може да има много, много по-дълго бъдеще“, казва той.
Проучването изследва и решения, които днес повече наподобяват сюжетите на научната фантастика. Учените предполагат, че значително по-напреднала цивилизация би могла да се опита да намали количеството слънчева енергия, достигащо до Земята, като използва 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, могат 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 съществува поне докато самата планета остане обитаема“, заключават изследователите.
Учените откриха колко хора може да изхранва Земята
