Atitinkami skaičiavimai pateikti mokslininkų Jacobo Haqq-Misros ir Erico Wolfo tyrime, kuris buvo publikuotas autoritetingame mokslo žurnale „JGR Atmospheres“.
Norėdami sumodeliuoti, kaip mūsų planeta keisis per ateinančius du milijardus metų, tyrėjai panaudojo trimatį klimato modelį.
Ypatingą dėmesį jie skyrė dviem veiksniams: laipsniškam Saulės energijos aktyvumo didėjimui ir laipsniškam anglies dvideginio (CO₂) koncentracijos mažėjimui atmosferoje.
Gauti rezultatai parodė, kad augmenija Žemėje gali išsilaikyti kur kas ilgiau, nei rodė ankstesni tyrimai. Pagal patį optimistiškiausią scenarijų augalai sugebės išgyventi dar apie 1,87 milijardo metų.
„Mes stengėmės įrodyti, kad gyvybė Žemėje, o ypač sudėtinga augmenija, ateityje gali išlikti ilgiau, nei teigė ankstesni moksliniai darbai“, – aiškino vienas iš tyrimo bendraautorių J. Haqq-Misra.
Saulė taps vis ryškesnė ir kaitresnė
Mokslininkų vertinimu, Saulė ne visada išliks tokia pat kaip dabar. Senstant mūsų žvaigždei, ji spinduliuos vis daugiau energijos, o Žemė gaus vis daugiau šilumos.
Maždaug po 1,87 milijardo metų mūsų planetą pasiekiantis Saulės energijos kiekis bus beveik 20% didesnis nei šiandien.
Kaip pastebi tyrėjai, šis momentas beveik sutaps su kitu grandioziniu pokyčiu – Žemės vandenynų garavimo pradžia.
Tyrimo autoriai mano, kad augmenija gali gyvuoti beveik iki tos akimirkos, kai Žemė pradės prarasti savo vandenynus kosminėje erdvėje.
Šis procesas pamažu kaitins planetos paviršių, tačiau tai bus ne staigi katastrofa, o itin lėtas virsmas, truksiantis milžinišką laiko tarpą.
Galiausiai nepakeliama kaitra padarys fotosintezę tiesiog neįmanomą. Išnykus augmenijai, sugrius ir visos nuo jos priklausančios mitybos grandinės.
Žemė taps per karšta augalams
Viename iš tyrėjų nagrinėjamų scenarijų anglies dvideginio lygis atmosferoje išlieka santykinai stabilus, tačiau temperatūra nenumaldomai kyla dėl didėjančio Saulės ryškumo.
Maždaug po 1,68 milijardo metų vidutinė pasaulinė temperatūra gali viršyti 50 °C. Šiuo momentu Žemė taps per karšta daugumai sausumos augalų.
O štai po 1,87 milijardo metų vidutinė planetos temperatūra perkops 65 °C ribą.
Pasak tyrėjų, būtent ši temperatūra yra kritinė riba, po kurios net patys gajausi šiandien žinomi sausumos augalai nebeturės jokių šansų išlikti.
Mokslininkai pabrėžia, kad kalbama apie vidutinę visos planetos temperatūrą, o ne apie konkretaus regiono ar atskiros dienos rodiklius.
Augalai gali likti be anglies dvideginio
Antrasis mokslininkų nagrinėjamas scenarijus rodo, kad augalai gali išnykti ir dėl kitos priežasties.
Žemėje veikia natūralus mechanizmas, kuris pamažu šalina anglies dvideginį iš atmosferos ir užrakina jį uolienose. Šis procesas padeda planetai neperkaisti per greitai, tačiau ilgainiui jis gali lemti tai, kad augalams tiesiog nebeužteks CO₂ fotosintezei vykti.
Šiame scenarijuje temperatūra išlieka palyginti stabili, tačiau anglies dvideginio koncentracija nuosekliai mažėja.
Augalai, naudojantys C4 tipo fotosintezę, su rimtais sunkumais susidurs tuomet, kai CO₂ koncentracija nukris iki maždaug 10 dalių milijonui (ppm). Mokslininkų skaičiavimais, tai gali nutikti maždaug po 1,35 milijardo metų.
Tiesa, autoriai pastebi, kad atskiros itin ištvermingos rūšys gali išgyventi net esant dar mažesnėms koncentracijoms. Sukulentai ir kiti augalai, naudojantys CAM fotosintezės tipą, reikalauja kur kas mažiau anglies dvideginio.
„Kai kurie vandens augalai taip pat gali naudoti vandenyje ištirpusius bikarbonatus. Jei fotosintezė išliks įmanoma net esant vos 1 ppm CO₂ koncentracijai, augalinė biosfera galėtų išsilaikyti maždaug 1,84 milijardo metų“, – aiškinama tyrime.
Vandenynų išgaravimo pradžia
Mokslininkų nuomone, paskutinių augalų žūtis beveik sutaps su momentu, kai Žemė priartės prie vadinamojo drėgnojo arba nevaldomo šiltnamio efekto ribos. Dėl nuolat kylančios temperatūros iš vandenynų ims garuoti milžiniški vandens kiekiai.
Vandens garai kils į viršutinius atmosferos sluoksnius, kur molekules skaidys Saulės radiacija. Išsilaisvinęs vandenilis pamažu paliks atmosferą ir išsisklaidys atvirame kosmose, kol galiausiai Žemė visiškai praras savo vandenynus.
Maksimali augalų išgyvenimo riba beveik idealiai sutampa su šiuo įvykiu, kuris turėtų įvykti maždaug po dviejų milijardų metų.
Autoriai akcentuoja, kad šis darbas nėra klimato pokyčių prognozė artimiausiems dešimtmečiams ar šimtmečiams. Jis aprašo natūralią Saulės ir Žemės evoliuciją per milžinišką laiko tarpą.
Augalai gali prisitaikyti
Tyrėjai pripažįsta, kad net patys moderniausi modeliai negali visiškai tiksliai numatyti, kaip gyvybė sugebės evoliucionuoti per tokį ilgą laikotarpį. Jų nuomone, ateities augalai gali išmokti pakelti dar didesnį karštį arba išsiversti su dar mažesniu CO₂ kiekiu.
Taip pat gyvybė gali persikelti į vėsesnius regionus, aukštikalnes ar vandens telkinius.
„Ribos, kurias šiandien nustato šiluminis stresas ar išteklių trūkumas, gali atspindėti tik dabartinę biosferos būseną, o ne realias jos evoliucines galimybes“, – teigia autoriai.
J. Haqq-Misra mano, kad tyrimo rezultatai nuteikia optimistiškai: „Žemės sistema yra nepaprastai tvari, o mes esame dalis kažko, kas gali turėti labai, labai ilgą ateitį.“
Išsivysčiusi civilizacija galėtų išgelbėti planetą
Tyrime taip pat užsimenama apie sprendimus, kurie šiandien labiau primena mokslinę fantastiką.
Mokslininkai iškėlė prielaidą, kad ateities išsivysčiusi civilizacija galėtų pabandyti sumažinti Žemę pasiekiančios Saulės energijos kiekį, naudodama milžiniškus skydus kosmose arba specialias daleles, atspindinčias šviesą.
Kita teoriškai įmanoma idėja – laipsniškas Žemės orbitos keitimas, siekiant lėtai nutolinti planetą nuo ryškėjančios Saulės.
Nors šiandien sunku pasakyti, ar tokios technologijos apskritai kada nors bus sukurtos, technologinis įsikišimas kartu su natūralia evoliucija galėtų dar labiau prailginti mūsų planetos žaliąjį laikotarpį.
Šaltinis: Libertatea
