Novi proračuni pokazuju da bi život na Zemlji mogao da opstane još oko 1,8 milijardi godina, što je znatno duže nego što su naučnici ranije procenjivali.
Do ovog zaključka došli su istraživači koristeći napredne klimatske modele, a rezultati su objavljeni u naučnom časopisu JGR Atmospheres.
Sunce se tokom svog životnog veka postepeno menja i postaje sve sjajnije. Danas emituje oko trećinu više energije nego što je to činilo pre oko 4,5 milijardi godina, kada je nastao Sunčev sistem. Taj proces će se nastaviti sve dok za približno pet milijardi godina ne dođe do kraja života naše zvezde.
Naučnici već decenijama pokušavaju da odgovore na pitanje koliko dugo će život na Zemlji moći da opstane dok Sunce postaje sve toplije.
Još 1982. godine naučnik Džejms Lavlok sa saradnicima procenio je da će fotosintetska biosfera Zemlje, koja obuhvata biljke i predstavlja osnovu gotovo celokupnog života na planeti, nestati za oko 100 miliona godina. Kasnija istraživanja postepeno su pomerala taj rok, a najnovija studija sugeriše da bi biljke mogle da opstanu čak 1,8 milijardi godina.
To je veoma blizu trenutku kada će Zemlja, prema procenama, izgubiti svoje okeane. Očekuje se da bi se to moglo dogoditi za oko dve milijarde godina, usled intenzivnog Sunčevog zračenja koje razlaže molekule vode ili zbog nekontrolisanog isparavanja.
"Želeli smo da pokažemo da bi složen biljni svet na Zemlji mogao da opstane mnogo duže nego što su prethodne studije sugerisale", rekao je koautor istraživanja Džejkob Hak Misra, astrobiolog iz organizacije Blue Marble Space.
Fotosinteza kao ključ opstanka života
Život na Zemlji u velikoj meri zavisi od fotosinteze, procesa kojim biljke, alge i pojedine bakterije koriste Sunčevu svetlost da bi proizvodile energiju.
Tokom fotosinteze ugljen-dioksid i voda pretvaraju se u šećere i kiseonik, ali za taj proces neophodni su i dovoljna količina ugljen-dioksida i odgovarajuća temperatura.
Kako temperatura raste, fotosinteza postaje sve manje efikasna, a u jednom trenutku potpuno prestaje. Kada biljke više ne budu mogle da proizvode energiju na ovaj način, urušiće se čitavi lanci ishrane, što bi na kraju dovelo do nestanka gotovo svih oblika života.
Pored toga, Sunce koje postaje sve toplije izaziva još jedan problem. Kako se klima zagreva, količina ugljen-dioksida u atmosferi postepeno opada, pa biljke ostaju bez jednog od osnovnih sastojaka potrebnih za fotosintezu.
Robert Grejem, istraživač planetarnih nauka sa Univerziteta u Čikagu, koji nije učestvovao u ovom istraživanju, objašnjava da Zemlja već milijardama godina poseduje svojevrsni prirodni „termostat“.
Naime, ugljen-dioksid se skladišti u stenama, a zatim se ponovo oslobađa tokom vulkanskih erupcija. Kada planeta postane toplija, više ugljen-dioksida se vezuje za stene ispod površine, čime se ublažava zagrevanje. Međutim, taj ugljenik tada više nije dostupan biljkama.
Napredniji modeli doneli drugačije rezultate
U novoj studiji Hak Misra i njegov kolega Erik Volf koristili su čak 29 različitih klimatskih modela kako bi procenili budućnost biljnog sveta pod različitim uslovima.
Analizirali su dva ekstremna scenarija. Prvi podrazumeva situaciju u kojoj je temperatura previsoka za život, ali količina ugljen-dioksida ostaje stabilna. Drugi scenario pretpostavlja da je temperatura pogodna za život, ali da u atmosferi nema dovoljno ugljen-dioksida.
Između ta dva krajnja slučaja istraživači su simulirali čitav niz mogućih kombinacija Sunčevog zračenja i koncentracije ugljen-dioksida. To im je omogućilo da u modele uključe i situacije u kojima Zemlja veoma efikasno uklanja ugljenik iz atmosfere kako temperatura raste.
Posebna pažnja posvećena je različitim vrstama biljaka.
Neke biljke mogu da prežive uz znatno manje ugljen-dioksida od drugih. Među njima su sukulenti i orhideje, koje koriste poseban oblik fotosinteze poznat kao CAM metabolizam (Crassulacean Acid Metabolism). Zahvaljujući toj prilagodbi mogu da opstanu i pri veoma niskim koncentracijama ugljen-dioksida.
Sličnu sposobnost imaju i pojedine morske biljke koje ugljenik mogu da preuzimaju direktno iz okeana.
Robert Grejem ocenjuje da su rezultati veoma značajni.
"Hak Misra i Volf koristili su sofisticirani trodimenzionalni klimatski model koji pokazuje da bi klima na Zemlji mogla da ostane pogodna za biljni svet mnogo duže nego što su predviđali jednostavniji modeli", rekao je on.
Prema njegovim rečima, istraživanje predstavlja važan korak napred i sugeriše da su složeni ekosistemi poput Zemljinog otporniji na promene izazvane postepenim jačanjem Sunčevog zračenja nego što se ranije mislilo.
Ostaju brojne nepoznanice
Ipak, stručnjaci upozoravaju da rezultate treba posmatrati kao okvirne procene.
Astrobiolog Endru Rašbi sa Univerziteta Birkbek u Londonu ističe da je gotovo nemoguće predvideti kako će se biljni svet razvijati tokom narednih milijardi godina.
"Ne možemo da znamo kakve bi evolutivne prilagodbe fotosintetski organizmi mogli da razviju kao odgovor na sve jače Sunčevo zračenje i sve manje ugljen-dioksida u atmosferi", rekao je Rašbi.
Autori studije takođe navode da ograničenja koja danas poznajemo možda predstavljaju samo granice sadašnje biosfere, a ne nužno i granice buduće evolucije života.
Drugim rečima, nemoguće je predvideti na koje bi sve načine život mogao da se prilagodi potpuno novim uslovima.
Rezultati dragoceni i u potrazi za životom van Zemlje
Hak Misra kaže da ga rezultati istraživanja ispunjavaju optimizmom.
"Zemljin sistem je izuzetno otporan i mi smo deo nečega što bi moglo da ima mnogo, mnogo dužu budućnost nego što smo ranije mislili", rekao je.
Osim što pruža novu sliku budućnosti naše planete, istraživanje bi moglo biti dragoceno i u potrazi za životom na drugim svetovima.
Naučnici planiraju da iste modele prilagode proučavanju planeta izvan Sunčevog sistema kako bi utvrdili kakvi atmosferski uslovi omogućavaju dugoročan opstanak života.
Kako ističe Hak Misra, najveći izazov sada je primeniti znanja stečena proučavanjem Zemlje na mnogo širi spektar planeta i atmosfera, što bi moglo pomoći u pronalaženju novih svetova pogodnih za život.
Izvor: nova
