Жизнь на Земле протянется еще на 1,8 миллиарда лет

Ученые пересмотрели свои прогнозы относительно будущего биосферы Земли. Согласно новым расчетам, растительный мир сможет существовать значительно дольше, чем считалось ранее — как минимум еще 1,8 миллиарда лет, несмотря на непрерывный рост активности нашего светила.

Как Солнце угрожает жизни на планете

Основной опасностью для биосферы в будущем является неуклонное увеличение светимости Солнца — примерно на 1 процент в течение каждых 110 миллионов лет. В настоящее время звезда излучает на треть больше энергии, чем в момент формирования Солнечной системы.

Планета располагает естественным механизмом защиты от избыточного тепла. Рост температурных показателей на поверхности активизирует процесс химического выветривания горных пород из силикатов. Во время осадков диоксид углерода вымывается из воздушной оболочки и закрепляется в карбонатных слоях земной коры, что способствует снижению концентрации парниковых газов и временно сдерживает глобальное потепление.

Однако у этого защитного механизма есть серьезный недостаток. Падение уровня углекислого газа создает угрозу для большей части растительности. Примерно 95 процентов флоры на Земле использует C3-фотосинтез, который требует минимум 150 молекул углекислого газа на один миллион молекул воздуха. Предыдущие компьютерные модели, основанные только на этом критерии, давали неутешительный прогноз — конец растительной жизни через 100 миллионов лет.

Спасение благодаря эффективному фотосинтезу

Исследователи построили 29 трехмерных климатических моделей для более глубокого анализа границ живучести экосистемы. Ключевое открытие состояло в том, что различные растения имеют неодинаковую устойчивость к недостатку углекислого газа.

Существуют виды с более совершенными системами фотосинтеза. C4-фотосинтез, который используют кукуруза, просо и некоторые травянистые растения, требует только 15 молекул углекислого газа на миллион. Еще более экономичен CAM-фотосинтез, характерный для кактусов, суккулентных растений и орхидей, — он способен функционировать при критически низкой концентрации углекислого газа в 1 молекулу на миллион.

Учет этих устойчивых видов в моделях дал оптимистичные результаты. Даже при интенсивном выветривании пород и стремительном падении уровня углекислого газа кактусы и схожие суккуленты смогут поддерживать жизнь в течение следующих 1,84 миллиарда лет. При замедленном выветривании непригодный для любых растений температурный порог наступит через 1,87 миллиарда лет.

Этот срок практически совпадает с периодом, когда Земля начнет терять свои водные запасы из-за избыточной солнечной радиации — океаны начнут испаряться в космос. Авторы отмечают, что реальное время существования флоры может быть еще продолжительнее, поскольку эволюционные процессы смогут создать совершенно новые, неизвестные нам сегодня формы жизни, способные выживать в экстремальных условиях.