История Земли, как и Солнца, насчитывает более 4,5 миллиарда лет. Поскольку Солнце становится все ярче с возрастом, оно, как считают ученые, неизбежно вмешается в и без того привередливый углеродный цикл планеты, вызвав истощение атмосферного углекислого газа до такой степени, что растения на Земле попросту начнут голодать, передает eNews.
В новом исследовании под руководством геофизика Чикагского университета Р. Дж. Грэма ученые выяснили, что это произойдет не раньше, чем через 1,6 миллиарда лет. Отметим, что это потенциально удваивает прогнозируемую продолжительность жизни растений и животных Земли, а также продолжительность времени, в течение которого сложная жизнь имеет шанс эволюционировать. Результаты также предполагают, что возникновение разумной жизни на самом деле может быть менее сложным, а следовательно более распространенным, чем считалось ранее.
Учитывая нынешнюю климатическую и экологическую ситуацию, может показаться нелогичным, что поднимающаяся температура Солнца может привести к снижению содержания углерода в атмосфере Земли. Но, по словам авторов исследования, скорость потепления будет значительно ниже, чем сегодня — на это указывают различные геологические процессы.
Выветривание силикатных пород ветрами и дождями в конечном итоге заставляет их поглощать углекислый газ, который часто захоронен геологическими процессами, а затем высвобождается в земную атмосферу во время вулканической активности. Этот процесс, по сути, является завершением карбонатно-силикатного геохимического цикла на Земле. Это основной цикл неорганического углерода Земли, и он смещает содержание CO2 в атмосфере Земли в течение миллионов лет.
В то же время Солнце, как показали предыдущие исследования, становится на 10% ярче каждый миллиард лет. В результате оно постепенно нагревает Землю, подпитывая все большие выветривания, тем самым «вымывая» все больше CO2 из атмосферы. Увы, это плохая новость для растений и всей жизни на планете, которая зависит от углекислого газа.
Ученые пришли к выводу, что выветривание CO2 из атмосферы создаст более стрессовую среду для наземных растений, а в конечном итоге приведет к их вымиранию из-за нехватки углекислого газа и перегрева.
Грэм с командой также обнаружили, что выветривание слабо зависит от температуры, как считалось ранее. В результате, взаимодействие между климатом, производительностью и выветриванием приводит к замедлению снижения CO2 и даже временному обращению вспять, задерживая вымирание растений на срок до 1,86 миллиарда лет. Впрочем, ученые также отмечают, что их модели не учитывали все переменные, например, обратную связь облаков и водный цикл, которые также способны повлиять на результаты.
В ходе исследования ученые рассмотрели несколько сценариев будущего Земли и обнаружили, что большинство растений, чей фотосинтез теряет эффективность в более ярких и жарких условиях — вымрут раньше других. Предполагается, что это произойдет через около 500 миллионов лет. В то же время такие растения, как сахарный тростник и кукуруза, продолжат существовать.
Сокращение численности растений, вероятно, приведет также и к сокращению количества видов и продолжительности жизни животных из-за нехватки пищи и резкого падения кислорода. Впрочем, ученые считают, что даже в этой ситуации некоторым анаэробным микробам удастся выжить, пока Солнце не нагреется еще больше.
