Наш дім, планета Земля, не завжди буде підтримувати життя рослин у тому вигляді, до якого ми звикли. Команда міжнародних дослідників розробила модель майбутнього розвитку нашої планети, дійшовши висновку, що приблизно через 1,9 мільярда років середня температура її поверхні може сягнути 65°C. За таких умов виживання навіть найстійкіших наземних рослин буде неможливим, зазначає видання Libertatea.
Відповідні розрахунки представлені у дослідженні науковців Джейкоба Хакк-Місри та Еріка Вулфа, опублікованому в авторитетному науковому журналі JGR Atmospheres.
Для створення моделі, що відображає зміни нашої планети протягом наступних двох мільярдів років, дослідники застосували тривимірну кліматичну модель. Особливу увагу вони приділили двом ключовим аспектам: зростанню кількості сонячної енергії, що надходить на Землю, та поступовому зниженню концентрації вуглекислого газу в атмосфері.
Результати дослідження свідчать, що рослинність може проіснувати значно довше, ніж передбачалося в деяких попередніх роботах. Згідно з найбільш оптимістичним сценарієм, рослини зможуть виживати ще близько 1,87 мільярда років.
“Ми прагнули продемонструвати, що життя на Землі, включаючи складну рослинність, може зберігатися в майбутньому довше, ніж вказувалося в попередніх дослідженнях”, – пояснив співавтор дослідження Джейкоб Хакк-Місра.
Сонце стає яскравішим
За оцінками дослідників, Сонце не завжди буде таким, як ми бачимо його сьогодні. З плином часу, старіючи, воно випромінюватиме все більше енергії, що призведе до поступового нагрівання Землі. Приблизно через 1,87 мільярда років сонячна енергія, яка досягатиме нашої планети, перевищить нинішній рівень майже на 20%.
Як зазначають науковці, цей період майже збігатиметься з іншою значною зміною – початком втрати Землею своїх океанів. Автори дослідження вважають, що рослинність може існувати практично до моменту, коли “Земля втратить свої океани у космічному просторі”. Цей процес, хоч і тривалий, поступово призведе до нагрівання поверхні планети. Йдеться не про раптову катастрофу, а про надзвичайно повільні зміни, які розгортатимуться протягом величезного проміжку часу.
Зрештою, як зауважується у публікації, екстремальна спека може зробити фотосинтез неможливим. Зникнення рослинності, своєю чергою, негативно вплине на всі харчові ланцюги, що залежать від неї.
Земля стане надто спекотною для рослин
В одному з розглянутих сценаріїв дослідження, рівень вуглекислого газу в атмосфері залишається відносно стабільним, проте температура продовжує зростати через поступове підвищення яскравості Сонця.
Приблизно через 1,68 мільярда років середня глобальна температура може перевищити 50°C. У цей момент Земля стане занадто спекотною для більшості наземних рослин.
Приблизно через 1,87 мільярда років середня температура на планеті може сягнути понад 65°C. За словами дослідників, саме ця температура є критичною межею, за якою навіть найвитриваліші з відомих нам сьогодні наземних рослин не зможуть вижити. При цьому, як наголошується у виданні, мова йде саме про середню температуру всієї планети, а не про показники в окремому регіоні чи в конкретний день.
Рослини можуть залишитися без вуглекислого газу
Другий сценарій, який аналізували вчені, показує, що рослини можуть зникнути з іншої причини. На Землі існує природний механізм, який поступово вилучає вуглекислий газ з атмосфери та фіксує його в гірських породах. Саме цей процес, на думку науковців, допомагає планеті не перегріватися надто швидко. Однак він може призвести до того, що рослинам просто бракуватиме CO₂ для здійснення фотосинтезу.
За цим сценарієм, температура залишатиметься відносно стабільною, але концентрація вуглекислого газу продовжить поступово знижуватися, йдеться в статті.
Рослини, що використовують фотосинтез типу C4, можуть зіткнутися із серйозними труднощами, коли концентрація CO₂ знизиться приблизно до 10 частин на мільйон. За розрахунками дослідників, це може статися приблизно через 1,35 мільярда років.
Проте, автори зазначають, що окремі, більш стійкі рослини, можуть виживати навіть за ще нижчих концентрацій. Сукуленти та інші види, що використовують механізм CAM-фотосинтезу, потребують менше вуглекислого газу.
“Деякі водні рослини також можуть використовувати бікарбонат, розчинений у воді. Якщо фотосинтез залишатиметься можливим навіть при концентрації в одну частину CO₂ на мільйон, рослинна біосфера може проіснувати близько 1,84 мільярда років”, – пояснили у виданні.
Океани почнуть випаровуватися
На думку науковців, загибель останніх рослин майже збігатиметься з моментом, коли Земля наблизиться до межі так званого вологого або неконтрольованого парникового ефекту. Це пов’язано з тим, що через зростання температури з океанів випаровуватимуться величезні обсяги води.
Водяна пара підніматиметься до верхніх шарів атмосфери, де молекули води почнуть руйнуватися під дією сонячного випромінювання. Вивільнений водень поступово залишатиме атмосферу, розсіюючись у космосі. 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 пристосуватися
Дослідники визнають, що навіть найсучасніші моделі не здатні точно передбачити, як еволюціонуватиме життя протягом такого тривалого періоду. На їхню думку, майбутні рослини можуть навчитися витримувати ще вищі температури або потребувати менше вуглекислого газу. Життя також може мігрувати в холодніші регіони, на великі висоти, у водойми або інші місця, де умови залишатимуться сприятливими для існування.
“Межі, які сьогодні визначаються тепловим стресом або нестачею ресурсів, можуть відображати лише поточний стан біосфери, а не реальні межі її еволюційних можливостей”, – зазначають 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 врятувати планету
У дослідженні також розглядаються потенційні рішення, які наразі більше нагадують науково-фантастичні сценарії. Учені припустили, що високорозвинена цивілізація могла б спробувати зменшити кількість сонячної енергії, що досягає Землі, використовуючи величезні космічні екрани 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 поточний стан біосфери, а не її справжню здатність до еволюції. Ми вважаємо, що найбільш імовірним 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 стверджувати, чи з’являться 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 →
Источник: www.vesti-ua.net