Najnovija naučna istraživanja ukazuju da bi život na Zemlji mogao da opstane još oko 1,8 milijardi godina, što je znatno duže od ranijih procena. Do ovog zaključka istraživači su došli primenom naprednih klimatskih modela, a rezultati su objavljeni u časopisu JGR Atmospheres.
Sunce tokom svog postojanja postepeno postaje sve sjajnije i emituje više energije. U odnosu na period nastanka Sunčevog sistema pre oko 4,5 milijardi godina, danas zrači približno trećinu više energije. Taj proces će se nastaviti sve do završne faze njegovog života, koja se očekuje za oko pet milijardi godina.
Naučnici već dugo pokušavaju da utvrde koliko će dugo Zemlja moći da ostane pogodna za život dok Sunce postaje sve toplije.
Još početkom osamdesetih godina prošlog veka, naučnik Džejms Lavlok i njegovi saradnici procenili su da će fotosintetska biosfera, odnosno biljni svet koji predstavlja osnovu gotovo svih lanaca ishrane na planeti, nestati za oko 100 miliona godina. Međutim, kasnija istraživanja pomerala su tu granicu, a nova studija pokazuje da bi biljke mogle da opstanu čak oko 1,8 milijardi godina.
Ta procena približava se trenutku kada bi Zemlja mogla da ostane bez okeana. Naučnici smatraju da bi se to moglo dogoditi za oko dve milijarde godina zbog sve intenzivnijeg Sunčevog zračenja koje dovodi do razlaganja molekula vode ili njenog nekontrolisanog isparavanja.
Koautor studije, astrobiolog Džejkob Hak Misra iz organizacije Blue Marble Space, istakao je da je cilj istraživanja bio da se pokaže kako složen biljni svet može opstati mnogo duže nego što su raniji modeli predviđali.
Zašto je fotosinteza presudna za opstanak života?
Opstanak života na Zemlji u velikoj meri zavisi od fotosinteze - procesa kojim biljke, alge i određene bakterije koriste Sunčevu energiju za proizvodnju hrane.
Tokom tog procesa ugljen-dioksid i voda pretvaraju se u šećere i kiseonik, ali je za njegovo odvijanje neophodno da postoje odgovarajuća temperatura i dovoljno ugljen-dioksida u atmosferi.
Kako temperatura planete raste, fotosinteza postaje sve manje efikasna, da bi u jednom trenutku potpuno prestala. Bez tog procesa biljke više ne bi mogle da proizvode energiju, što bi izazvalo urušavanje lanaca ishrane i postepeni nestanak gotovo svih oblika života.
Istovremeno, zagrevanje planete dovodi do smanjenja količine ugljen-dioksida u atmosferi, pa biljkama postaje sve teže da obavljaju fotosintezu.
Planetarni naučnik Robert Grejem sa Univerziteta u Čikagu objašnjava da Zemlja već milijardama godina funkcioniše zahvaljujući svojevrsnom prirodnom "termostatu".
Ugljen-dioksid se vezuje za stene, a zatim se ponovo oslobađa tokom vulkanskih erupcija. Kada se klima zagreje, više ugljenika ostaje zarobljeno u stenama, čime se ublažava porast temperature, ali ga istovremeno ostaje manje na raspolaganju biljkama.
Savremeniji klimatski modeli doneli drugačiju sliku
U novom istraživanju Hak Misra i njegov kolega Erik Volf koristili su čak 29 različitih klimatskih modela kako bi analizirali budućnost biljnog sveta u različitim uslovima.
Posmatrali su dva krajnja scenarija - jedan u kojem temperatura postaje previsoka za život iako ugljen-dioksida ima dovoljno, i drugi u kojem su temperaturni uslovi povoljni, ali u atmosferi nema dovoljno ugljen-dioksida.
Između ta dva ekstrema simuliran je veliki broj mogućih kombinacija Sunčevog zračenja i koncentracije ugljen-dioksida, uključujući situacije u kojima Zemlja veoma efikasno uklanja ugljenik iz atmosfere kako temperatura raste.
Posebno su analizirane biljke koje mogu da opstanu uz veoma male količine ugljen-dioksida, poput sukulenata i orhideja. One koriste poseban oblik fotosinteze poznat kao CAM metabolizam, zahvaljujući kojem mogu da prežive i u uslovima u kojima druge biljke ne bi opstale.
Slične prilagodbe imaju i pojedine morske biljke koje ugljenik mogu da preuzimaju direktno iz okeana.
Stručnjaci: Rezultati predstavljaju veliki iskorak
Robert Grejem ocenjuje da studija predstavlja značajan napredak u razumevanju dugoročne budućnosti Zemlje.
Prema njegovim rečima, trodimenzionalni klimatski modeli koje su koristili autori istraživanja pokazuju da bi uslovi pogodni za biljni svet mogli da potraju mnogo duže nego što su sugerisali raniji, jednostavniji modeli. To, kako kaže, ukazuje da su složeni ekosistemi otporniji na postepene promene izazvane sve jačim Sunčevim zračenjem.
I dalje postoje brojna otvorena pitanja
Iako su rezultati ohrabrujući, naučnici naglašavaju da je reč o procenama koje nose određenu dozu neizvesnosti.
Astrobiolog Endru Rašbi sa Univerziteta Birkbek u Londonu smatra da je gotovo nemoguće predvideti kako će se fotosintetski organizmi razvijati tokom narednih milijardi godina i kakve bi evolutivne prilagodbe mogli da steknu u promenjenim uslovima.
Autori studije dodaju da ograničenja koja danas poznajemo možda važe samo za sadašnju biosferu, dok buduće generacije organizama mogu razviti potpuno nove načine prilagođavanja.
Rezultati važni i za potragu za životom u svemiru
Pored toga što pruža novu perspektivu o budućnosti Zemlje, ovo istraživanje moglo bi da pomogne i u potrazi za životom na planetama izvan Sunčevog sistema.
Naučnici planiraju da iste klimatske modele primene na egzoplanete kako bi utvrdili kakvi atmosferski uslovi omogućavaju dugotrajan razvoj života.
Hak Misra smatra da je najveći izazov preneti znanje stečeno proučavanjem Zemlje na različite tipove planeta i njihovih atmosfera, što bi moglo da doprinese otkrivanju novih svetova pogodnih za život.
Vaše mišljenje nam je važno - ostavite komentar, nije potrebna registracija!
BONUS VIDEO:
