Время не ждет. Но оно идет медленнее, чем вы думали.
Новые исследования показывают, что жизни на Земле не грозит скорый конец. По крайней мере, в относительном выражении. Окно возможностей просто расширилось. Значительно.
Наше Солнце становится громче. Горячее. Ярче. В настоящее время оно выделяет на треть больше энергии, чем когда эта каменная планета сформировалась 4,5 миллиарда лет назад. Так устроено старение звезд. Оно продолжит «готовить» нас до грандиозного финала, который произойдет примерно через пять миллиардов лет. Но что будет происходить в промежутке?
Ученые спорили об этом десятилетиями. Еще в 1982 году Джеймс Лавлок выложил бомбу. Он полагал, что фотосинтетическая основа всей нашей биологии рухнет через 100 миллионов лет. Это был старый дедлайн. Довольно мрачный сценарий, если задуматься. С тех пор другие исследования постоянно отодвигали эту дату. Но никто не сдвинул ее так далеко, как эта работа.
«Мы пытались показать, что жизнь — сложная растительность — сможет выжить в будущем гораздо дольше, чем мы думали ранее», — сказал Джейкоб Хак-Мисра, астробиолог, который помогал провести расчеты.
Они опубликовали это в мае. Журнал был JGR Atmospheres. Вердикт? Растительность может продержаться еще 1,8 миллиарда лет.
Почему это важно? Потому что примерно к отметке в 2 миллиарда лет дела становятся странными. Океаны выкипают. Космическая радиация разрывает молекулы воды. Это абсолютное событие исхода. Приближение к этому пределу означает, что у Земли остается действительно длинная взлетная полоса.
Ловушка углекислого газа
Все сводится к двум проблемам. Жара. И голод.
Здесь двигателем является фотосинтез. Растения, водоросли и некоторые бактерии захватывают солнечный свет и смешивают его с CO2, чтобы производить сахар и кислород. Просто. Если только это не перестает быть простым.
Существует предел температуры, который фотосинтез может выдержать. Слишком жарко, и механизм просто останавливается. Пищевые цепочки рушатся. Игра окончена. Но есть и вторая убийственная угроза. По мере того как Солнце горит ярче, атмосфера истончается. В частности, уровень углекислого газа падает. Растения голодают.
«Земля остается пригодной для жизни благодаря встроенному термостату».
Так говорит Роберт Грэм из Чикагского университета. Он не входил в эту команду, но хорошо знает систему. Вот в чем подвох: термостат хранит CO2 в камнях. Вулканы выпускают немного. Жара втягивает немного. Когда становится жарче, планета высасывает углерод из воздуха, чтобы остыть. Умная система. Чудовищная для растений. Они не могут дышать камнями.
Итак, у вас есть планета, которая пытается оставаться прохладной, скупая тот самый газ, который растениям нужен для еды. Ловушка, высеченная в камне.
Уловки толстянковых
Хак-Мисра и Эрик Вулф из Blue Marble Space не просто угадывали. Они запускали 29 различных климатических моделей. Они смотрели на экстремумы. Одна сторона, где было слишком жарко, но CO2 оставался стабильным. Другая сторона, где CO2 исчезал, но температура оставалась прохладной. Затем они посмотрели на запутанную середину.
Они учли эффективность. Земля становится действительно мастером в извлечении углерода из воздуха по мере роста температур. Это агрессивная химия.
Затем они посмотрели на участников. Не все растения созданы одинаково. Некоторые — выживальщики. Толстянковые. Орхидеи. Морские обитатели.
Эти ребята используют нечто, называемое крассулацисным кислотным метаболизмом. Или они растворяют океанический углерод. Они выживают на крошечные остатки. Крошечных количеств CO2 достаточно, чтобы поддерживать свет включенным для них. Предыдущие модели предполагали стандартную эффективность растений. Эти парни выяснили, что это не так для всего.
«Это прогресс. Это предполагает, что сложные биосферы более устойчивы, чем мы думали».
Грэм был впечатлен. Он сказал, что более простые модели были не на месте. Новые 3D-модели показывают, что климат может оставаться пригодным для жизни далеко за пределами наших старых догадок. Устойчивость недооценена.
Не рассчитывайте на совершенство
Конечно. Никто еще не подписывает акт о бессмертии.
Эндрю Рашби из Университета Биркбека был осторожен. Он назвал эти оценки широкими. Справедливый вызов. Вы не можете предсказать эволюцию на миллиарды лет. Никто этого не сделал.
Жизнь хитра. Пределы, которые мы видим сейчас? Может быть, это не жесткие стены. Может быть, это просто предложения. Текущая биосфера имеет ограничения. Будущая может их не иметь.
«Пределы могут отражать только сегодняшнюю биосферу, а не то, чем она может стать».
Хак-Мисра нашел это успокаивающим. Он не уверен, почему он не спал лучше, зная, что время все равно тикает. Но знать, что система устойчива, приятно. Земля не хрупка. Мы часть упрямой вещи.
Это помогает и в других местах. Другие планеты. Другие небеса. Если вы знаете, где находится порог на Земле, вы можете моделировать атмосферы в других местах. Обобщение физики — тяжелая работа. Но вы начинаете с дома.
Что, если растения научатся дышать меньше? Что, если они изменят правила?
Мы не знаем. Мы действительно не знаем.
