De klok tikt. Maar langzamer dan je dacht.
Nieuw onderzoek zegt dat het leven op aarde niet snel zal verdwijnen. In ieder geval niet relatief gezien. Het raam ging net open. Aanzienlijk.
Onze zon wordt luider. Heter. Helderder. Het produceert momenteel een derde meer energie dan toen dit gesteente 4,5 miljard jaar geleden werd gevormd. Dat is precies hoe sterren ouder worden. Het blijft koken tot de grote finale over pakweg vijf miljard jaar. Maar wat gebeurt er daartussen?
Wetenschappers discussiëren hier al tientallen jaren over. In 1982 liet James Lovelock een bom vallen. Hij dacht dat de fotosynthetische basis van onze hele biologie binnen 100 miljoen jaar zou instorten. Dat was de oude deadline. Een behoorlijk grimmige tijdlijn als je erover nadenkt. Sindsdien zijn andere onderzoeken die datum blijven verschuiven. Maar niemand heeft het zo ver gebracht als deze.
‘We probeerden aan te tonen dat leven – complexe vegetatie – in de toekomst veel langer zou kunnen overleven dan we eerder dachten’, zegt Jacob Haqq-Misra, een astrobioloog die meehielp aan de cijfers.
Dit publiceerden ze in mei. Het tijdschrift was JGR Atmospheres. Het vonnis? Het plantenleven zou nog 1,8 miljard jaar kunnen voortbestaan.
Waarom maakt dat uit? Omdat rond de 2 miljard jaar dingen raar worden. De oceanen verdampen. Ruimtestraling scheurt watermoleculen uit elkaar. Het is een absolute exit-gebeurtenis. Dicht bij die limiet komen betekent dat de aarde een serieus lange landingsbaan over heeft.
De CO2-val
Het komt neer op twee problemen. Warmte. En honger.
Fotosynthese is hier de motor. Plantenalgen en sommige bacteriën grijpen zonlicht en mengen dit met CO2 om suiker en zuurstof te maken. Eenvoudig. Behalve wanneer dat niet het geval is.
Er zit een plafond aan hoe hete fotosynthese aankan. Te warm en de machine stopt gewoon. Voedselwebben vallen uiteen. Spel voorbij. Maar er is een tweede moordenaar. Naarmate de zon feller brandt, wordt de atmosfeer dunner. Vooral het kooldioxidegehalte daalt. Planten verhongeren.
“De aarde blijft gastvrij dankzij een ingebouwde thermostaat.”
Dat is Robert Graham van U of Chicago die spreekt. Hij zat niet in dit team, maar hij kent het systeem. Hier is het addertje onder het gras: de thermostaat slaat CO2 op in gesteente. Vulkanen laten wat vrij. Warmte trekt wat naar binnen. Als het warmer is, zuigt de planeet koolstof uit de lucht om de boel af te koelen. Slim systeem. Verschrikkelijk voor planten. Ze kunnen geen rotsen ademen.
Je hebt dus een planeet die probeert koel te blijven door precies de gascentrales te hamsteren die ze nodig hebben om te eten. Een catch-22 geschreven in steen.
Crassulacean-hacks
Haqq-Misra en Eric Wolf van Blue Marble Space hebben het niet zomaar geraden. Ze voerden 29 verschillende klimaatmodellen uit. Ze keken naar uitersten. Eén kant waar het te warm was maar de CO2 stabiel bleef. De andere kant waar CO2 verdween maar de temperatuur koud bleef. Toen keken ze naar het rommelige midden.
Ze waren verantwoordelijk voor de efficiëntie. De aarde wordt heel goed in het verwijderen van koolstof uit de lucht naarmate de temperatuur stijgt. Het is agressieve chemie.
Vervolgens keken ze naar de spelers. Niet alle fabrieken zijn op dezelfde manier gebouwd. Sommigen zijn overlevenden. Vetplanten. Orchideeën. Het mariene leven.
Deze jongens gebruiken iets dat crassulaceanzuurmetabolisme wordt genoemd. Of ze lossen oceaankoolstof op. Ze overleven op restjes. Kleine hoeveelheden CO2 zijn al voldoende om het licht voor hen aan te houden. Eerdere modellen gingen uit van standaard fabrieksefficiëntie. Deze jongens kwamen erachter dat dit niet voor alles geldt.
“Het is een vooruitgang. Het suggereert dat complexe biosferen veerkrachtiger zijn dan we dachten.”
Graham was onder de indruk. Hij zei dat eenvoudigere modellen niet van de basis waren. De nieuwe 3D-modellen laten zien dat het klimaat bewoonbaar kan blijven, ver voorbij onze oude vermoedens. Veerkracht wordt onderschat.
Reken er niet op dat het perfect is
Natuurlijk. Niemand tekent nog voor onsterfelijkheid.
Andrew Rushby van de Birkbeck Universiteit was voorzichtig. Hij noemde dit brede schattingen. Een terechte oproep. Je kunt de evolutie over miljarden jaren niet voorspellen. Niemand heeft dat gedaan.
Het leven is stiekem. De grenzen die we nu zien? Misschien zijn het geen harde muren. Misschien zijn het slechts suggesties. De huidige biosfeer kent beperkingen. De toekomstige misschien niet.
“Grenzen weerspiegelen wellicht alleen de huidige biosfeer en niet wat deze zou kunnen worden.”
Haqq-Misra vond dat geruststellend. Hij weet niet zeker waarom hij niet beter heeft geslapen, wetende dat de klok toch tikt. Maar het voelt goed om te weten dat het systeem robuust is. De aarde is niet kwetsbaar. Wij maken deel uit van een koppig ding.
Dit helpt elders ook. Andere planeten. Andere luchten. Als je weet waar de drempel op aarde ligt, kun je elders atmosferen modelleren. Het generaliseren van natuurkunde is hard werken. Maar je begint thuis.
Wat als de planten leren minder te ademen? Wat als ze de regels veranderen?
Wij weten het niet. Echt niet.
