|
Сколько времени осталось для жизни на Земле
|
|
|
|
Всему хорошему приходит конец, включая жизнь на Земле. Примерно через 5 миллиардов лет Солнце исчерпает свои запасы водорода и начнет сжигать гелий, превратившись в красного гиганта и поглотив Землю (возможно). Хотя пара дополнительных миллиардов лет звучит заманчиво — если человечество вообще сможет прожить больше нескольких тысяч — планета столкнется с проблемами поддержания жизни задолго до превращения Солнца в гиганта.
|
|
|
|
По мере того, как наша звезда-хозяин (желтый карлик главной последовательности G-типа) продолжает сжигать водород, она также увеличивает свою светимость примерно на 1 процент каждые 110 миллионов лет. В настоящее время Солнце производит примерно на треть больше энергии, чем при рождении Солнечной системы, и это увеличение светимости станет большой проблемой примерно через 1,8 миллиарда лет, согласно новому исследованию в журнале JGR Atmospheres.
|
|
|
|
«Конечная продолжительность жизни биосферы Земли ограничена из-за неуклонного увеличения яркости Солнца по мере его старения», — пишут авторы. «Долгосрочный углеродный цикл Земли может отреагировать на это, поглощая углекислый газ из атмосферы и переводя его в карбонатные породы, тем самым уменьшая парниковый эффект и компенсируя увеличение солнечного света».
|
|
|
|
|
|
|
Как отмечают авторы, в предыдущих исследованиях предполагалось, что снижение концентрации углекислого газа в атмосфере фактически обречет на гибель макроорганизмы, включая растения, которые используют этот газ для фотосинтеза. Первые расчеты, основанные на этом нарушении карбонатно-силикатного цикла Земли, первоначально оценивали конец жизни растений всего в 100 миллионов лет. Последующие корректировки увеличили эту цифру до 1,5 миллиарда, учитывая различия в типах процессов фотосинтеза, используемых разными растениями.
|
|
|
|
Около 95 процентов растительной жизни на Земле зависит от C3-фотосинтеза, для которого необходима концентрация CO2 примерно в 150 частей на миллион. С другой стороны, растения с C4-фотосинтезом — такие как кукуруза, злаки и многие сорняки — требуют всего 15 частей на миллион. Еще более радикальными являются растения с CAM-фотосинтезом, такие как кактусы и орхидеи, которым требуется уровень CO2 всего 1 часть на миллион.
|
|
|
|
Для этого нового исследования команда создала 29 климатических моделей, которые моделировали различные сценарии, способные повлиять на растительную биосферу Земли в далеком будущем (двумя ключевыми параметрами моделей были уровни углекислого газа и температура). Два наиболее экстремальных сценария моделировали Землю, слишком горячую для жизни: один, в котором уровни CO2 остаются неизменными (процесс, известный как «слабое выветривание»), и другой, в котором недостаточно CO2 для поддержания жизни, но температура остается стабильной («сильное выветривание»).
|
|
|
|
В сценарии слабого выветривания растения, использующие CAM-фотосинтез, выживают примерно до 1,87 миллиарда лет, в то время как модель сильного выветривания обрывает жизнь растений примерно через 1,35 миллиарда лет. Однако, используя CAM-фотосинтез в качестве порогового значения, даже сценарий сильного выветривания повышает выживаемость до 1,84 миллиарда лет. Независимо от того, какой временной промежуток будет реализован, этот растительный апокалипсис произойдет примерно в то же время, когда океаны Земли будут потеряны в космосе (также из-за повышенной светимости Солнца). Авторы также отмечают, что одним из ограничений исследования является то, что оно оценивает только то, как фотосинтез работает сегодня, а не то, как он может эволюционировать в будущем.
|
|
|
|
«Жизнь на Земле устойчива, и ограничения, накладываемые тепловым стрессом или голодом, могут отражать лишь наши наблюдения за биосферой сегодня, а не жесткие ограничения на то, как биосфера может эволюционировать», — пишут авторы. «Мы признаем, что результаты этого исследования следует сопоставить с другими трехмерными моделями, и что коллективная работа по сравнению результатов моделирования при высокой и низкой инсоляции была бы наилучшим способом ограничить эти временные масштабы».
|
|
|
|
Если природа чему-то и научила нас за последние четыре миллиарда лет, так это тому, что она найдет способ выжить до самого конца.
|
|
|
|
Источник
|
