Когда на Земле исчезнут все растения

Новое моделирование показало, что растительная жизнь может продержаться на планете дольше, чем предполагали многие прежние оценки: примерно от 1,35 до 1,86 млрд лет, в зависимости от того, как будет меняться климат и углеродный цикл Земли.

Исследование опубликовано в Journal of Geophysical Research: Atmospheres.

Детали

Авторы работы Jacob Haqq-Misra и Eric Wolf использовали трехмерную климатическую модель, чтобы проверить, сколько еще на Земле могут существовать растения при растущей солнечной энергии и меняющемся уровне CO₂. В отличие от более простых моделей, такой подход учитывает атмосферу и поверхность планеты объемнее, а не сводит Землю к одной усредненной точке.

Главный вопрос был таким: что первым сделает Землю непригодной для растений — падение CO₂ или перегрев.

CO₂ нужен растениям для фотосинтеза. Но на очень длинных сроках он может уходить из атмосферы из-за силикатного выветривания: это процесс, при котором горные породы, вода и углекислый газ вступают в химические реакции, а углерод в итоге связывается и уходит в океанические отложения.

Два сценария будущего

В первом сценарии выветривание сильное. Земля как бы «вытягивает» CO₂ из атмосферы. Температура может оставаться более умеренной, но растения начинают страдать от углеродного голода.

По расчетам авторов, обычный предел для C4-растений — около 10 ppm CO₂ — может быть достигнут примерно через 1,35 млрд лет. Но некоторые формы фотосинтеза, например CAM-растения, а также водные растения, способные использовать растворенный бикарбонат, могут продержаться дольше. Если принять более низкий предел CO₂ — около 1 ppm, растительная биосфера может сохраняться примерно до 1,84 млрд лет.

Во втором сценарии выветривание слабое. Тогда CO₂ не падает так сильно, но Солнце продолжает нагревать планету. В этом случае растения погибают не от нехватки углекислого газа, а от жары.

По модели, Земля станет слишком горячей для большинства наземных растений примерно через 1,68 млрд лет, а для всех наземных растений — примерно через 1,87 млрд лет.

Простыми словами

У растений в далеком будущем будет две плохие развилки.

Первая: на Земле еще не слишком жарко, но в атмосфере становится слишком мало CO₂. Растениям нечем «питать» фотосинтез.

Вторая: CO₂ еще хватает, но планета нагревается настолько, что наземные растения уже не выдерживают температуры.

В обоих случаях конец зеленой эпохи наступает не завтра и не через миллион лет, а через миллиарды лет.

Почему это важно

Исследование показывает, что Земля может оставаться пригодной для части растительной жизни почти до того времени, когда планета начнет приближаться к пределам влажного или runaway greenhouse-состояния — то есть к этапу, когда океаны будут интенсивно испаряться и уходить в космос.

Это важно не только для будущего Земли. Такие модели помогают астробиологам понимать, как долго планеты вокруг других звезд могут оставаться пригодными для сложной жизни. Если на планете есть растения или их аналоги, срок их существования зависит не только от расстояния до звезды, но и от атмосферы, углеродного цикла и способности жизни адаптироваться.

Что исчезнет первым

Скорее всего, «все растения» не исчезнут одновременно. Сначала пострадают самые чувствительные группы. Более устойчивые формы фотосинтеза могут пережить их на сотни миллионов лет.

C3-растения, к которым относится большинство современных видов, сильнее зависят от CO₂. C4-растения лучше работают при низком CO₂ и жаре. CAM-растения, например многие суккуленты, еще экономнее обращаются с водой и углекислым газом. Поэтому конец растительного мира будет не резким выключением, а долгим сжатием зеленой биосферы.

Бэкграунд

Растения — основа сложной жизни на Земле. Они создают органическое вещество, поддерживают пищевые цепи и участвуют в регулировании атмосферы. Поэтому вопрос о том, когда исчезнет растительная биосфера, фактически является вопросом о сроке существования сложной жизни на планете.

Новая работа отличается тем, что рассматривает не только один сценарий будущего, а несколько предельных вариантов: когда CO₂ резко снижается и когда он остается почти постоянным, но Земля перегревается.

Источник

Исследование: Jacob Haqq-Misra, Eric Wolf — “Maximum Lifetime of the Vegetative Biosphere”, Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2026.