Международная группа исследователей смоделировала отдаленное будущее нашей планеты и пришла к выводу, что однажды Земля может лишиться всей наземной растительности. Для расчетов ученые использовали трехмерную климатическую модель, учитывающую взаимодействие атмосферы, океанов и поверхности планеты на временных масштабах в миллиарды лет.
В основе исследования лежит противоречие между двумя естественными процессами. Солнце постепенно становится ярче по мере своей эволюции, что приводит к росту температуры на Земле. Одновременно с этим работает так называемый геологический углеродный цикл, который помогает планете регулировать климат. Углекислый газ растворяется в воде, связывается при выветривании горных пород и со временем удаляется из атмосферы, а затем частично возвращается благодаря вулканической активности.
Этот механизм обычно действует как природный термостат, но в далеком будущем он может сыграть противоположную роль. По мере усиления солнечного излучения скорость выветривания пород возрастет, а концентрация CO₂ начнет стремительно снижаться. В результате атмосфера может стать слишком бедной углекислым газом для поддержания фотосинтеза.
В одном из рассмотренных сценариев температура Земли оставалась близкой к современной благодаря постепенному сокращению содержания CO₂. Однако уже через миллиард лет его концентрация могла бы снизиться до критически низких значений. По оценкам ученых, массовое исчезновение растений в таком случае начнется через 1,35–1,64 миллиарда лет, а окончательно наземная растительность исчезнет примерно через 1,84 миллиарда лет.
Во втором сценарии исследователи сохранили современный уровень углекислого газа, но позволили температуре расти вслед за увеличением яркости Солнца. В этом случае главным ограничивающим фактором становится перегрев планеты. Растительные экосистемы достигают своих физиологических пределов примерно через 1,68 миллиарда лет и полностью исчезают к 1,87 миллиарда лет.
Несмотря на различия между сценариями, итог оказался одинаковым: существование сложной наземной биосферы имеет конечный срок. Даже если человечество или его потомки смогут избежать глобальных катастроф, природные процессы в конечном итоге сделают Землю непригодной для современных растений.
Авторы исследования отмечают, что новые оценки выглядят более оптимистичными по сравнению с рядом предыдущих работ, где срок жизни наземной биосферы оценивался менее чем в миллиард лет. Более точные результаты стали возможны благодаря современным климатическим моделям и новым данным о взаимосвязи температуры, атмосферы и геологических процессов.
При этом ученые подчеркивают, что столь отдаленное будущее остается областью теоретических расчетов. За миллиарды лет жизнь может эволюционировать, а развитая цивилизация теоретически сможет изменить климат планеты с помощью технологий. Кроме того, подобные исследования помогают не только понять судьбу Земли, но и оценить, как долго сложная жизнь может существовать на других планетах у далеких звезд.
