Mokslininkai apskaičiavo, kada Žemėje mirs paskutiniai augalai: paskelbta data, po kurios planeta taps neatpažįstama

Mokslininkai pabandė pažvelgti taip toli į ateitį, kad žmogaus protui šiuos skaičius sunku suvokti. Naujausi modeliavimai rodo, jog augalų gyvybė Žemėje gali išlikti dar maždaug 1,87 milijardo metų. Tačiau galiausiai mūsų planetos žalioji biosfera vis tiek pasieks ribą, kurios nepajėgs įveikti – Saulė taps ryškesnė, temperatūra kils, o augalams būtino anglies dioksido gali likti per mažai.

Tyrėjų skaičiavimai nereiškia, kad vieną konkrečią dieną staiga nuvys paskutinis medis ar žolės stiebelis. Tai veikiau prognozuojamas laikotarpis, kai Žemės sąlygos taps pernelyg ekstremalios dabartinei fotosintetinei gyvybei. Viename scenarijuje augalus pražudytų anglies dioksido trūkumas, kitame – nepakeliamas karštis. Abiem atvejais Žemė, kokią ją pažįstame šiandien, galiausiai prarastų savo žaliąjį veidą.

Saulė taps penktadaliu ryškesnė

Tyrimą atlikę Jacobas Haqqas-Misra ir Ericas Wolfas iš „Blue Marble Space Institute“ analizavo, kaip Žemės augmenija galėtų keistis per ateinančius du milijardus metų. Jų darbas paskelbtas žurnale „Journal of Geophysical Research: Atmospheres“. Mokslininkai naudojo trimatį klimato modelį, kuriame atsižvelgė į laipsnišką Saulės ryškėjimą, atmosferos anglies dioksido pokyčius ir natūralius procesus tarp atmosferos, vandenynų bei uolienų.

Skaičiavimai rodo, kad maždaug po dviejų milijardų metų Saulė švies apie 20 proc. ryškiau nei šiandien. Net toks iš pirmo žvilgsnio nedidelis pokytis per milžinišką laikotarpį iš esmės pakeistų Žemės klimatą. Didesnis Saulės spinduliuotės kiekis reikštų stipresnį šilimą, intensyvesnį vandens garavimą ir vis sunkesnes sąlygas sausumos augalams.

Tačiau vien kylanti temperatūra nėra vienintelė grėsmė. Augalams būtinas ir anglies dioksidas, kurį jie naudoja fotosintezės metu. Ilgainiui geologiniai procesai gali sumažinti jo koncentraciją atmosferoje tiek, kad net ir pakankamai vėsioje planetoje augalai pradėtų tiesiog badauti.

Pirmasis scenarijus: augalai žus ne nuo karščio

Pirmajame tyrėjų nagrinėtame scenarijuje Žemės paviršiaus temperatūra išliktų palyginti stabili, tačiau atmosferoje nuolat mažėtų anglies dioksido. Dalis CO2 būtų pašalinama vykstant uolienų dūlėjimui ir kitiems natūraliems anglies ciklo procesams. Ilgainiui jo liktų per mažai normaliai fotosintezei.

Pagal šį modelį augalai pirmiausia susidurtų su vadinamuoju anglies badu. Jie nebegalėtų pasisavinti pakankamai anglies dioksido, todėl fotosintezė taptų vis mažiau efektyvi. Augmenija pradėtų trauktis, išnyktų jautresnės rūšys, o galiausiai sugriūtų visa sausumos augalų biosfera.

Tyrėjų vertinimu, pagal tokį scenarijų augalai Žemėje galėtų egzistuoti dar apie 1,84 milijardo metų. Tai vis tiek gerokai ilgiau, nei rodė kai kurie ankstesni skaičiavimai, tačiau galutinė baigtis būtų neišvengiama.

Antrasis scenarijus: Žemė įkais iki 65 laipsnių

Antrajame scenarijuje atmosferoje anglies dioksido išliktų daugiau. Silpnesnis uolienų dūlėjimo poveikis reikštų, kad augalams reikalingos anglies netrūktų taip greitai. Tačiau už tai planeta sumokėtų kitą kainą – temperatūra toliau nepaliaujamai kiltų.

Modelis rodo, kad vidutinė Žemės paviršiaus temperatūra galiausiai galėtų pasiekti apie 65 laipsnius Celsijaus. Tai būtų ne trumpalaikė karščio banga, o vidutinė visos planetos temperatūra. Tokiose sąlygose dabartiniams sausumos augalams išgyventi būtų praktiškai neįmanoma.

Šis scenarijus augalijai suteiktų šiek tiek daugiau laiko. Fotosintetinė biosfera galėtų išsilaikyti iki maždaug 1,87 milijardo metų nuo dabar. Vis dėlto pabaiga būtų tokia pati – didėjantis Saulės ryškumas ir kylanti temperatūra galiausiai sunaikintų augalams tinkamas gyvenimo sąlygas.

Iš pietų atkeliauja pragariškas karštis

Augalai gali išlikti beveik tiek pat, kiek Žemės vandenynai

Vienas netikėčiausių tyrimo rezultatų yra tai, kad augalų biosferos gyvavimo trukmė priartėjo prie numatomos Žemės vandenynų egzistavimo trukmės. Ankstesniuose modeliuose buvo manoma, kad augalai gali išnykti gerokai anksčiau, nes atmosferoje pernelyg sumažės anglies dioksido. Nauji skaičiavimai rodo, jog žalioji biosfera gali būti atsparesnė, nei manyta.

Tai reikštų, kad kai kurie augalai teoriškai galėtų išlikti beveik iki to laikotarpio, kai Žemė pradės sparčiai prarasti vandenį. Didėjantis Saulės ryškumas skatintų intensyvesnį vandenynų garavimą, o vandens garai aukštutiniuose atmosferos sluoksniuose būtų skaidomi. Vandenilis palaipsniui pasišalintų į kosmosą, todėl planeta ilgainiui taptų vis sausesnė.

Tokioje tolimoje ateityje Žemė galėtų priminti ne dabartinį mėlyną ir žalią pasaulį, o karštą, sausą planetą, kurioje gyvybės galimybės būtų drastiškai apribotos. Tačiau iki šio momento likęs laikotarpis yra toks ilgas, kad per jį gali įvykti daugybė šiandien visiškai neprognozuojamų pokyčių.

Modelyje nebuvo įvertinta viena milžiniška nežinomybė

Patys tyrimo autoriai pabrėžia, kad jų modeliavimas turi svarbų apribojimą. Jame nebuvo atsižvelgta į būsimą augalų evoliuciją. Per šimtus milijonų ar net milijardus metų organizmai gali įgyti savybių, kurių dabartiniai augalai neturi.

Augalija galėtų išmokti efektyviau naudoti itin mažą anglies dioksido kiekį, atlaikyti daug aukštesnę temperatūrą ar persikelti į palankesnes planetos vietas. Gyvybė galėtų trauktis į didesnius aukščius, poliarinius regionus, urvus ar kitas ekstremalias buveines. Todėl apskaičiuotos ribos pirmiausia taikomos dabartinei augalų biosferai, o ne visoms įmanomoms ateities gyvybės formoms.

Tyrėjai taip pat neatmetė technologinės pagalbos. Jei žmonija arba kita protinga civilizacija išliktų pakankamai ilgai, ji teoriškai galėtų reguliuoti planetos klimatą, keisti atmosferos sudėtį ar kurti dirbtines buveines augalams. Tokios technologijos galėtų atitolinti natūralią biosferos pabaigą.

Augalai gali būti išgabenti net už Žemės ribų

Dar drąsesnė tyrėjų mintis – tolimoje ateityje gyvybė galėtų išplisti už mūsų planetos ribų. Augalai ar jų genetiškai modifikuoti palikuonys teoriškai galėtų būti auginami kosminėse kolonijose, Mėnulyje, asteroiduose ar net mažos gravitacijos objektuose, pavyzdžiui, kometose. Tokiose uždarose sistemose temperatūrą, slėgį ir atmosferos sudėtį būtų galima reguliuoti dirbtinai.

Tai reikštų, kad paskutinio Žemės augalo mirtis nebūtinai būtų paskutinio augalo Visatoje mirtis. Jei gyvybė iki tol būtų išgabenta į kitus pasaulius, žalioji biosfera galėtų tęstis net tada, kai pati Žemė taptų nebegyvenama.

Žinoma, kalbama apie laikotarpį, kuris tūkstančius kartų ilgesnis už visą sudėtingos gyvybės istoriją Žemėje. Neįmanoma numatyti, ar žmonija egzistuos dar milijoną metų, o ką jau kalbėti apie milijardą. Vis dėlto tokios prognozės padeda mokslininkams suprasti ne tik Žemės ateitį, bet ir tai, kiek ilgai gyvybei tinkamos sąlygos gali išsilaikyti kitose planetose.

„Paskutinė data“ nėra tokia niūri, kaip atrodo

Nors antraštė apie paskutinio augalo mirtį skamba niūriai, tyrimo rezultatai iš tiesų suteikia gyvybei daugiau laiko, nei manyta anksčiau. Dabartinė Žemės biosfera teoriškai gali išlikti dar beveik du milijardus metų. Tai milžiniškas laikotarpis, per kurį evoliucija gali sukurti visiškai naujas gyvybės formas, o technologijos – pakeisti pačias planetos ribas.

Galutinė mokslininkų išvada išlieka atsargi. Karščio ir anglies dioksido trūkumo ribos greičiausiai apibūdina dabartinių augalų galimybes, tačiau nebūtinai parodo absoliučias pačios gyvybės ribas. Kitaip tariant, Žemė vieną dieną gali prarasti paskutinį mums pažįstamą augalą, tačiau tai dar nereiškia, kad kartu baigsis visa gyvybės istorija.