Моделирование показало, сколько ещё сможет существовать растительная жизнь на Земле
Новое трёхмерное климатическое исследование по‑новому оценивает срок существования растительной биосферы Земли. Расчёты показывают, что фотосинтез способен сохраняться заметно дольше, чем предполагали прежние модели. Возможный предел сдвигается примерно на 1,8 миллиарда лет. Как сообщает Hi-News.ru, итоговый диапазон оценок составляет от 1,35 до 1,86 миллиарда лет. При этом привычные леса, поля и другие крупные экосистемы исчезнут гораздо раньше.
Ключевая причина изменений связана с эволюцией Солнца. Его светимость увеличивается примерно на 10% каждый миллиард лет, из-за чего климат планеты постепенно перегревается. Параллельно работает геологический механизм силикатного выветривания. Дождевая вода реагирует с силикатными породами, вытягивает CO2 из атмосферы и со временем связывает его в карбонатах на дне океана. Чем ярче становится Солнце, тем активнее идёт этот процесс. Для растений возникает двойная проблема: либо перегрев планеты, либо нехватка CO2, без которого невозможен фотосинтез.
Исследователи Джейкоб Хакк-Мисра и Эрик Вольф применили трёхмерную климатическую модель. Она учитывает облака, осадки, ледяной покров и региональные различия температуры. В сценарии со слабым выветриванием большинство наземных растений достигают опасного теплового предела примерно через 1,68 миллиарда лет. Самые устойчивые виды могут продержаться до 1,87 миллиарда лет. При сильном выветривании картина меняется: экстремальная жара не развивается, однако уровень CO2 заметно падает. Когда его содержание снижается до 10 частей на миллион, это уровень, при котором даже устойчивые культуры вроде кукурузы и сахарного тростника уже не способны поддерживать крупную биосферу, рубеж достигается примерно через 1,35 миллиарда лет.
Даже тогда часть организмов может существовать дольше остальных. Среди наиболее устойчивых упоминаются кактусы, некоторые водоросли и водные растения. К ним добавляются CAM-растения, например ананас и агава. Они эффективнее используют углерод и экономнее расходуют воду. По расчётам модели именно такие формы жизни могут оказаться последними носителями фотосинтеза на стареющей Земле.
Ключевые факты
Трёхмерная климатическая модель Джейкоба Хакк-Мисры и Эрика Вольфа оценивает срок существования растительной биосферы Земли в диапазоне от 1,35 до 1,86 миллиарда лет.
Предыдущие расчёты часто помещали конец крупной фотосинтезирующей биосферы примерно в пределах 1 миллиарда лет или раньше.
Солнце со временем увеличивает энергетическую отдачу примерно на 10% каждый миллиард лет, что постепенно перегревает климат Земли.
В сценарии сильного силикатного выветривания концентрация CO2 падает до порога 10 частей на миллион примерно через 1,35 миллиарда лет, уровня, при котором даже устойчивые растения вроде кукурузы и сахарного тростника не могут поддерживать крупную биосферу.