Животът на Земята може да съществува още около 1.7 милиарда години, въпреки повишаващата се яркост на Слънцето и намаляването на въглеродния диоксид, установи наскоро публикувано проучване.
Новият модел показва, че химичните процеси в земната кора могат временно да забавят намаляването на CO₂, от който зависят растенията. В крайна сметка обаче, растенията ще изчезнат, първо C3, а по-късно и C4 видове, което ще доведе до края на големите форми на живот.
Тази по-дълга прогноза има значение и за шансовете за съществуване на интелигентен живот извън Земята.
Проучването е публикувано в The Planetary Science Journal.
В момента бъдещето на живота на Земята зависи от човечеството. Но след като премине антропоцентричната ера, ситуацията става по-несигурна. Слънцето постепенно ще увеличава своята яркост – с около 1% на всеки 110 милиона години, което ще доведе до постепенно затопляне на Земята (но значително по-бавно в сравнение със сегашното глобално затопляне).
Това ще промени скоростта на изветряне на силикатите – процес, при който силикатните скали се превръщат в карбонатни скали, когато въглеродният диоксид в атмосферата и дъждовната вода се комбинират, образувайки въглеродна киселина.
Карбонатните скали, основно варовик и доломит, се трансформират обратно в силикатни скали чрез вулканична активност и метаморфоза при високи температури. Тази активност изпуска въглероден диоксид, компенсирайки количеството, извлечено от изветрянето на силикатите, и цикълът продължава.
В дългосрочен мащаб нивото на въглероден диоксид в атмосферата би било относително стабилно, ако други фактори не се намесят. Но с увеличаването на яркостта на Слънцето и покачването на температурата, изветрянето на силикатите ще се забави, като в процеса ще се извлича повече въглероден диоксид от атмосферата.
Карбонатното погребване също премахва въглерода от системата океан-атмосфера.
Това е лоша новина за растенията, които разчитат на въглероден диоксид, слънчева светлина и вода. Намаляването на CO₂, съчетано с повишаване на температурите, ще доведе до тяхното изчезване, което ще доведе до глад и изчезване на големите форми на живот на Земята.
Учените отдавна се опитват да изчислят кога ще настъпи това, с оценки между 100 милиона и 1 милиард години, но сложността на моделите прави точните прогнози трудни.
Екип от учени от Университета на Чикаго и Института Вайцман в Израел е създал нов модел, който удължава живота на биосферата на Земята до 1,7 милиарда години. Според тях взаимодействието между климата, продуктивността и изветрянето може да забави намаляването на CO₂, отлагайки края на растенията.
"Ако атмосферните влияния са слабо зависими от температурата (както предполагат последните данни) и/или силно зависими от CO₂, откриваме, че взаимодействието между климата, производителността и атмосферните условия води до забавяне на бъдещото намаление на CO₂, предизвикано от осветеността и временно обръщане, предотвратявайки глада за CO₂ на растенията", пишат авторите
Въглероден цикъл. Схема bgchaos.com
Техните резултати удължават периода, в който растенията оцеляват до 1,6 до 1,82 милиарда години, докато растенията умрат или от глад за CO₂, или от екстремни температури, може би наслогвайки двата фактора, удвоявайки бъдещата продължителност на живота на макроразмерните организми.
Те разглеждат два сценария: изчезване на растенията от недостатъчен CO₂ и изчезване от прегряване.
Изследователите също така разглеждат растенията C3 и C4 поотделно.
Време до изчезване на наземните растения (Gyr - милиарди години) спрямо скоростта на отделяне на CO2 спрямо съвременните за различни параметри на атмосферните условия. Кредит: The Planetary Science Journal (2024). DOI: 10.3847/PSJ/ad7856
С тези двойки параметри те свързват глобални средни модели на продуктивността на растенията, въглеродния цикъл и климата, за да определят евентуалните механизми на изчезване на сухоземните растения - и, разбира се, всички видове, които разчитат на тях. Вторият набор от параметри, представляващ сценария на прегряване, води до по-дълъг бъдещ живот на сухоземните растения в сравнение с първия набор, съответно 1,8 милиарда години в сравнение с 1,3 милиарда години. Това е значително по-дълго, отколкото в предишните модели.
Концентрацията на въглероден диоксид намалява от съвременната стойност и в двата случая, по същество до нула в първия сценарий и до около 170 части на милион (ppm) във втория сценарий. Температурата на повърхността на Земята достига пикове при около 37°C при сценарий едно и 62°C при сценарий две. (Текущата средна повърхностна температура на Земята е около 16°C). Ще бъде твърде горещо и при двата сценария.
C3 растенията ще бъдат унищожени преди C4 растенията: 0,5 милиарда години (сценарий 1) при ниво на концентрация на CO₂ от 150 ppm, в сравнение с 0,8 милиарда години r (сценарий 2) за C3 растения и 1,2 милиарда години в сравнение с 1,8 милиарда години съответно за C4 растения.
След около 500 милиона години единствените съществуващи растения на Земята ще са C4 растения като сорго, захарна тръстика и царевица. Поне сладкиши ще съществуват още половин милиард години, ако остане кой да ги произвежда.
Авторите правят и някои важни заключения относно извънземния живот.
"Ако животът е често срещан извън Земята, нашите заключения могат да бъдат тествани с бъдещи наблюдения на биосигнатури на извънслънчеви планети", пишат те.
По-дългото бъдеще на биосферата също има последици за развитието на интелигентен живот. Те показват, че по-дългата продължителност на живота предполага по-малко "трудни стъпки" - критични, малко вероятни еволюционни преходи - за създаване на интелигентен живот, отколкото се оценяваше преди. Предишни изследователи са предлагали 4-5 за броя на необходимите трудни стъпки, но по-дългата биосфера намалява този брой до 2.4, изчисляват авторите.
Това е добра новина за перспективата за интелигентен извънземен живот. Техните резултати ще предполагат, че появата на интелигентен живот може да бъде по-малко затруден и следователно по-често срещан процес, отколкото твърдят някои предишни автори.
Справка: R. J. Graham et al, Substantial Extension of the Lifetime of the Terrestrial Biosphere, The Planetary Science Journal (2024). DOI: 10.3847/PSJ/ad7856
Източник: The future lifespan of plants just got extended, David Appell, Phys.org
Още по темата
Животът
Откритие в океана, което променя представата за въглеродния цикъл на Земята
Земята
Древният въглерод в скалите отделя толкова CO2, колкото всички вулкани в света според ново изследване
Земята
Мъртвите дървета отделят 10,9 гигатона въглерод годишно - повече от всички емисии на изкопаеми горива, взети заедно
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Прост Човек
Последната теорема на Стивън Хокинг преобръща времето и причинността
Прост Човек
Разрязването на фотон на две създава безкраен рояк от частици
zlatkov
Учени сканират 74 милиона радиосигнала от междузвезден обект за признаци на извънземни технологии
Джендо Джедев
За срещата на Земята с Халеевата комета през 1910 г. някои са пили "противокометни хапчета"