Земля не завжди залишатиметься придатною для життя рослин, якою ми знаємо її сьогодні. Міжнародна група вчених змоделювала майбутню еволюцію планети й дійшла висновку, що приблизно через 1,9 мільярда років середня температура на поверхні може зрости до 65°C. За таких умов не виживуть навіть найвитриваліші наземні рослини.
Відповідні розрахунки наведені в дослідженні Джейкоба Хакк-Місри та Еріка Вулфа. Щоб змоделювати зміни протягом наступних двох мільярдів років, дослідники використали тривимірну кліматичну модель. Особливу увагу приділили збільшенню сонячної енергії та зменшенню концентрації вуглекислого газу в атмосфері.
Сонце ставатиме дедалі яскравішим
Результати показали, що рослинність може проіснувати довше, ніж припускали попередні дослідження. За найоптимістичнішим сценарієм рослини виживатимуть ще приблизно 1,87 мільярда років. «Ми намагалися показати, що життя на Землі, зокрема складна рослинність, може зберігатися в майбутньому довше, ніж вказували попередні дослідження», — пояснив співавтор Джейкоб Хакк-Місра.
У міру старіння Сонце випромінюватиме більше енергії, і Земля отримуватиме дедалі більше тепла. Приблизно через 1,87 мільярда років кількість сонячної енергії, що досягатиме планети, буде майже на 20% більшою, ніж зараз. Цей момент майже збігатиметься з початком втрати океанів. Рослинність може проіснувати майже до того часу, коли Земля втратить свої океани в космосі. Зрештою спека зробить фотосинтез неможливим, і після зникнення рослинності постраждають усі харчові ланцюги.
В одному зі сценаріїв приблизно через 1,68 мільярда років середня глобальна температура перевищить 50°C. Приблизно через 1,87 мільярда років вона може перевищити 65°C — межу, після якої навіть найвитриваліші наземні рослини не виживуть. Йдеться про середню температуру всієї планети.
У другому сценарії рослини можуть зникнути через нестачу вуглекислого газу. Рослини типу C4 зіткнуться з труднощами при концентрації CO₂ близько 10 частин на мільйон — це може статися приблизно через 1,35 мільярда років. Окремі витриваліші види, зокрема сукуленти з механізмом CAM-фотосинтезу, потребують менше вуглекислого газу. Деякі водні рослини можуть використовувати бікарбонат. Якщо фотосинтез залишатиметься можливим при концентрації лише одна частина CO₂ на мільйон, рослинна біосфера проіснує приблизно 1,84 мільярда років.
Загибель останніх рослин майже збігатиметься з моментом, коли Земля наблизиться до межі вологого парникового ефекту. Через вищу температуру з океанів випаровуватимуться величезні обсяги води. Водяна пара підніматиметься вгору, молекули води руйнуватимуться, водень залишатиме атмосферу. Дослідження показує, що максимальний термін існування рослин майже збігається з цією подією, яка відбудеться приблизно через два мільярди років.
Дослідники визнають, що майбутні рослини можуть адаптуватися до вищих температур або нижчих рівнів CO₂. Життя може переміститися в холодніші регіони, на великі висоти чи у водойми. «Межі, які сьогодні визначаються тепловим стресом або нестачею ресурсів, можуть відображати лише сучасний стан біосфери, а не реальні межі її еволюційних можливостей», — кажуть автори. Хакк-Місра вважає результати певною мірою заспокійливими: «Система Землі надзвичайно стійка, а ми є частиною чогось, що може мати набагато, набагато довше майбутнє».
У дослідженні також розглядаються гіпотетичні рішення, такі як гігантські екрани в космосі чи частинки, які відбивали б сонячне світло. Автори вважають, що природна еволюція життя або технологічні втручання можуть ще більше продовжити існування рослинності на Землі. Ця робота описує природну еволюцію Сонця та Землі, а не прогноз змін клімату на найближчі десятиліття.