Новый прогноз для Земли. Сложная жизнь на планете может просуществовать ещё почти два миллиарда лет
Жизнь на Земле способна просуществовать ещё около 1,8 миллиарда лет. Эта цифра, полученная с помощью сложных трёхмерных климатических моделей, существенно превышает показатели большинства предыдущих научных работ.
Новое исследование, опубликованное в журнале JGR Atmospheres, доказывает, что сложная растительная биосфера нашей планеты обладает гораздо более высоким уровнем устойчивости к глобальным космическим изменениям.
Главной угрозой для жизни на Земле в долгосрочной перспективе является естественная эволюция Солнца. Наша звезда постепенно становится ярче и горячее. На сегодняшний день она выделяет примерно на треть больше энергии, чем в начале существования Солнечной системы 4,5 миллиарда лет назад. Процесс нагрева будет продолжаться до тех пор, пока светило окончательно не погаснет примерно через 5 миллиардов лет. На протяжении десятилетий ученые пытались рассчитать, когда именно критическое увеличение солнечной радиации уничтожит условия для фотосинтеза, который является основой пищевых цепей. Например, в 1982 году исследователи прогнозировали исчезновение растительности уже через 100 миллионов лет.
Новые расчёты астробиологов Джейкоба Хакк-Мисры и Эрика Вольфа из исследовательского центра Blue Marble Space отодвигают этот срок почти до момента полной потери Землёй своих океанов. Из-за неконтролируемого испарения и расщепления молекул воды радиоактивным излучением планета лишится воды примерно через 2 миллиарда лет.
Долгое время считалось, что растения вымрут значительно раньше из-за своеобразного «углекислотного голодания». Когда температура на планете повышается, срабатывает естественный геохимический термостат: Земля начинает более интенсивно поглощать углекислый газ из атмосферы и сохранять его в подземных горных породах. Это сдерживает перегрев поверхности, но лишает флору необходимого для фотосинтеза углерода.
Чтобы проверить пределы выносливости биосферы, авторы работы применили 29 различных климатических сценариев. Они учли особенности растений с суккулентным метаболизмом (орхидеи, кактусы), которым требуется минимальное количество углекислого газа, а также морскую флору, способную извлекать углерод непосредственно из океанской воды.
Результаты поразили экспертное сообщество. Сложные трехмерные модели продемонстрировали, что планетарная система гораздо более гибкая, чем упрощенные схемы прошлого. В то же время независимые ученые подчеркивают, что даже эти оптимистичные данные являются обобщенными оценками. Человечество не в состоянии точно предсказать, какие именно эволюционные адаптации и генетические мутации может претерпеть фотосинтезирующая биосфера за миллиарды лет в ответ на солнечный стресс. Нынешние температурные ограничения отражают лишь состояние современной экосистемы, а не абсолютные пределы эволюции. Кроме того, полученные физические принципы и модели помогут учёным точнее определять пределы жизнеспособности экзопланет в далёких звёздных системах.