Земля сможет поддерживать растительную биосферу почти 1,9 млрд лет

Это сопоставимо со временем, когда планета должна потерять свои океаны из-за испарения в космос, пишет theins.ru

Прежние оценки строились на упрощенных моделях климата, которые предсказывали конец фотосинтетической жизни на Земле уже через 0,9–1,5 млрд лет из-за нехватки углекислого газа в атмосфере. Авторы новой работы использовали трехмерную климатическую модель ExoCAM и показали, что такие простые модели переоценивают потепление от усиления солнечного излучения, а значит, недооценивают срок жизни биосферы.

Исследователи рассмотрели два предельных сценария. В первом — при слабой зависимости выветривания горных пород от температуры — концентрация CO2 в атмосфере остается на нынешнем уровне, а планета постепенно нагревается из-за увеличения энергии, получаемой от Солнца. В этом случае суша станет непригодной для большинства растений при температуре выше 50 °C через 1,68 млрд лет, а для всех наземных растений — при 65 °C через 1,87 млрд лет.

Во втором сценарии — при сильной зависимости выветривания от температуры — углекислый газ постепенно вымывается из атмосферы, а средняя температура поверхности остается стабильной (около 15 °C, как сегодня). Здесь жизнь растений ограничивает уже не жара, а нехватка CO2. Классический порог для фотосинтеза будет достигнут через 1,35 млрд лет. Но авторы отмечают, что некоторые растения (кактусы, агавы, орхидеи), а также водные макрофиты, способные использовать растворенный в воде бикарбонат, могут выживать и при значительно более низких концентрациях CO2 — вплоть до 1 части на миллион. С учетом этого граница жизни растений по сценарию нехватки углекислого газа отодвигается до 1,84 млрд лет.

Таким образом, верхние границы обоих сценариев — около 1,86 млрд лет — практически совпадают и приближаются к срокам, когда Земля, по разным оценкам, должна потерять океаны из-за влажного или неуправляемого парникового эффекта (эти процессы прогнозируются в диапазоне примерно от 1,1 до 2,8 млрд лет, в зависимости от модели). Авторы подчеркивают, что более ранние сценарии исчезновения растительности через 0,5–0,9 млрд лет, на которых строились предыдущие исследования, скорее всего, были слишком пессимистичными.

Ученые добавляют, что эволюция растений и развитие технологий — от создания искусственного затемнения Солнца до изменения орбиты планеты — теоретически способны продлить существование жизни на Земле еще дальше. Свою работу авторы рассматривают как первую попытку применить сложную трехмерную модель к этой проблеме и призывают к дальнейшим сравнительным исследованиям с другими климатическими моделями.