Коли на Землі зникнуть усі рослини

Нове моделювання показало, що рослинний світ може проіснувати на планеті довше, ніж передбачали багато попередніх оцінок: приблизно від 1,35 до 1,86 млрд років, залежно від того, як змінюватиметься клімат і вуглецевий цикл Землі.

Дослідження опубліковано в журналі Journal of Geophysical Research: Atmospheres.

Деталі

Автори роботи Джейкоб Хак-Місра та Ерік Вольф використали тривимірну кліматичну модель, щоб перевірити, скільки ще на Землі можуть існувати рослини за умов зростання сонячної енергії та зміни рівня CO₂. На відміну від простіших моделей, такий підхід враховує атмосферу та поверхню планети більш комплексно, а не зводить Землю до однієї усередненої точки.

Головне питання було таким: що першим зробить Землю непридатною для рослин — падіння рівня CO₂ чи перегрів.

CO₂ потрібний рослинам для фотосинтезу. Але в дуже довгостроковій перспективі він може виходити з атмосфери через силікатне вивітрювання: це процес, під час якого гірські породи, вода та вуглекислий газ вступають у хімічні реакції, а вуглець у підсумку зв’язується й потрапляє в океанічні відкладення.

Два сценарії майбутнього

У першому сценарії вивітрювання сильне. Земля ніби «витягує» CO₂ з атмосфери. Температура може залишатися більш помірною, але рослини починають страждати від вуглецевого голоду.

За розрахунками авторів, звичайна межа для C4-рослин — близько 10 ppm CO₂ — може бути досягнута приблизно через 1,35 млрд років. Але деякі форми фотосинтезу, наприклад CAM-рослини, а також водні рослини, здатні використовувати розчинений бікарбонат, можуть протриматися довше. Якщо взяти за основу нижчу межу CO₂ — близько 1 ppm, рослинна біосфера може зберігатися приблизно до 1,84 млрд років.

У другому сценарії вивітрювання слабке. Тоді CO₂ не падає так сильно, але Сонце продовжує нагрівати планету. У цьому випадку рослини гинуть не від нестачі вуглекислого газу, а від спеки.

Згідно з моделлю, Земля стане занадто гарячою для більшості наземних рослин приблизно через 1,68 млрд років, а для всіх наземних рослин — приблизно через 1,87 млрд років.

Простими словами

У рослин у далекому майбутньому буде два поганих варіанти розвитку подій.

Перший: на Землі ще не надто спекотно, але в атмосфері стає занадто мало CO₂. Рослинам немає чим «живити» фотосинтез.

Другий: CO₂ ще вистачає, але планета нагрівається настільки, що наземні рослини вже не витримують температури.

В обох випадках кінець зеленої епохи настане не завтра і не через мільйон років, а через мільярди років.

Чому це важливо

Дослідження показує, що Земля може залишатися придатною для частини рослинного життя майже до того часу, коли планета почне наближатися до меж вологого або runaway greenhouse— тобто до етапу, коли океани будуть інтенсивно випаровуватися й витікати в космос.

Це важливо не лише для майбутнього Землі. Такі моделі допомагають астробіологам зрозуміти, як довго планети навколо інших зірок можуть залишатися придатними для складного життя. Якщо на планеті є рослини або їхні аналоги, термін їхнього існування залежить не тільки від відстані до зірки, а й від атмосфери, вуглецевого циклу та здатності життя адаптуватися.

Що зникне першим

Швидше за все, «усі рослини» не зникнуть одночасно. Спочатку постраждають найчутливіші групи. Більш стійкі форми фотосинтезу можуть пережити їх на сотні мільйонів років.

C3-рослини, до яких належить більшість сучасних видів, сильніше залежать від CO₂. C4-рослини краще функціонують за низького рівня CO₂ та спеки. CAM-рослини, наприклад багато сукулентів, ще економніше використовують воду та вуглекислий газ. Тому кінець рослинного світу буде не різким вимкненням, а тривалим стисканням зеленої біосфери.

Контекст

Рослини — основа складного життя на Землі. Вони створюють органічну речовину, підтримують харчові ланцюги та беруть участь у регулюванні атмосфери. Тому питання про те, коли зникне рослинна біосфера, фактично є питанням про термін існування складного життя на планеті.

Нова робота відрізняється тим, що розглядає не лише один сценарій майбутнього, а кілька граничних варіантів: коли рівень CO₂ різко знижується і коли він залишається майже постійним, але Земля перегрівається.

Джерело

Дослідження: Jacob Haqq-Misra, Eric Wolf — «Maximum Lifetime of the Vegetative Biosphere», Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2026.