Новите пресметки покажуваат дека животот на Земјата би можел да преживее уште 1,8 милијарди години, што е значително подолго од претходно проценетото од научниците. Овој заклучок го донесоа истражувачите користејќи напредни климатски модели, а резултатите беа објавени во научното списание JGR Atmospheres.
Во текот на својот животен век, сонцето постепено се менува и станува посветло. Денес, зрачи околу една третина повеќе енергија отколку пред приближно 4,5 милијарди години, кога беше формиран Сончевиот систем. Овој процес ќе продолжи до крајот на животот на нашата ѕвезда за приближно пет милијарди години. Со децении, научниците се обидуваат да одговорат на прашањето колку долго животот на Земјата ќе може да преживее додека Сонцето станува потопло.
Уште во 1982 година, научникот Џејмс Лавлок и неговите колеги проценија дека фотосинтетската биосфера на Земјата, која вклучува растенија и претставува основа на речиси целиот живот на планетата, ќе исчезне за околу 100 милиони години. Подоцнежните истражувања постепено го поместија тој рок, а најновата студија сугерира дека растенијата би можеле да преживеат дури 1,8 милијарди години. Тоа е многу блиску до времето кога се проценува дека Земјата ќе ги изгуби своите океани. Се очекува дека ова би можело да се случи за околу две милијарди години, поради интензивното сончево зрачење кое ги разградува молекулите на водата или поради неконтролирано испарување.
„Сакавме да покажеме дека сложениот растителен живот на Земјата би можел да опстои многу подолго отколку што сугерираа претходните студии“, рече коавторот на студијата Џејкоб Хак-Мисра, астробиолог во Блу Марбл Спејс.
Фотосинтезата е клучот за опстанокот на животот
Животот на Земјата во голема мера зависи од фотосинтезата, процесот со кој растенијата, алгите и одредени бактерии ја користат сончевата светлина за да произведат енергија. За време на фотосинтезата, јаглерод диоксидот и водата се претвораат во шеќери и кислород, но овој процес бара соодветна температура и доволна количина јаглерод диоксид.
Со зголемувањето на температурата, фотосинтезата станува сè помалку ефикасна и во еден момент целосно запира. Кога растенијата повеќе не можат да произведуваат енергија на овој начин, цели синџири на исхрана ќе се распаднат, што на крајот би довело до исчезнување на речиси сите форми на живот. Покрај тоа, сè пожешкото Сонце предизвикува уште еден проблем. Како што климата се затоплува, количината на јаглерод диоксид во атмосферата постепено се намалува, оставајќи ги растенијата без една од клучните состојки потребни за фотосинтеза.
Роберт Греам, истражувач за планетарни науки од Универзитетот во Чикаго, кој не учествуваше во ова истражување, објаснува дека Земјата има еден вид природен „термостат“ милијарди години. Имено, јаглерод диоксидот се складира во карпи, а потоа повторно се ослободува за време на вулкански ерупции. Кога планетата се затоплува, повеќе јаглерод диоксид се врзува за карпите под површината, ублажувајќи го затоплувањето. Сепак, тој јаглерод повеќе не е достапен за растенијата.
Анализирани се две екстремни сценарија
Во новата студија, Џејкоб Хак-Мисра и неговиот колега Ерик Волф користеле дури 29 различни климатски модели за да ја проценат иднината на растителниот свет под различни услови. Тие анализирале две екстремни сценарија. Првото претпоставува температура превисока за живот, но стабилна количина на јаглерод диоксид. Друго предвидува температура погодна за живот, но недоволна количина на јаглерод диоксид во атмосферата.
Помеѓу тие два екстремни случаи, истражувачите симулирале цела низа можни комбинации на сончево зрачење и концентрација на јаглерод диоксид. Ова им овозможило да вклучат во моделите ситуации во кои Земјата многу ефикасно го отстранува јаглеродот од атмосферата како што температурата се зголемува. Посебно внимание се посветува на различни видови растенија.
Некои растенија можат да преживеат со значително помалку јаглерод диоксид од другите. Меѓу нив се сукулентите и орхидеите, кои користат посебна форма на фотосинтеза позната како CAM метаболизам. Благодарение на оваа адаптација, тие можат да преживеат дури и при многу ниски концентрации на јаглерод диоксид. Одредени морски растенија имаат слична способност и можат да земаат јаглерод директно од океанот.
Откритието би можело да помогне и во потрагата по живот надвор од Земјата
Сепак, експертите предупредуваат дека резултатите треба да се сметаат за груби проценки. Астробиологот Ендру Рашби од Универзитетот Биркбек во Лондон истакнува дека е речиси невозможно да се предвиди како ќе се развива растителниот свет во следните милијарди години.
„Не можеме да знаеме какви еволутивни адаптации би можеле да развијат фотосинтетските организми како одговор на зголемувањето на сончевото зрачење и намалувањето на количините на јаглерод диоксид во атмосферата“, рече Рашби.
Авторите на студијата, исто така, наведуваат дека границите што ги знаеме денес можеби ги претставуваат само границите на сегашната биосфера, а не нужно границите на идната еволуција на животот. Со други зборови, невозможно е да се предвиди на кои начини животот би можел да се прилагоди на сосема нови услови.
Џејкоб Хак-Мисра вели дека резултатите од истражувањето го исполнуваат со оптимизам. „Земјиниот систем е исклучително отпорен и ние сме дел од нешто што би можело да има многу, многу подолга иднина отколку што претходно мислевме“, рече тој. Освен што дава нова слика за иднината на нашата планета, истражувањето би можело да биде многу вредно во потрагата по живот на други светови. Научниците планираат да ги адаптираат истите модели за проучување на планетите надвор од Сончевиот систем со цел да утврдат кои атмосферски услови овозможуваат долгорочен опстанок на животот.
Како што истакнува Џејкоб Хак-Мисра, најголемиот предизвик сега е да се примени знаењето стекнато од проучувањето на Земјата на многу поширок спектар на планети и атмосфери, што би можело да помогне во пронаоѓањето нови светови погодни за живот.
