ЖИВОТ НА ЗЕМЉИ ИМА МНОГО ВИШЕ ВРЕМЕНА НЕГО ШТО СМО МИСЛИЛИ Научници објавили нову процену која је изненадила и њих

До овог закључка дошли су истраживачи користећи напредне климатске моделе, а резултати су објављени у научном часопису JGR Atmospheres.

Сунце се током свог животног века постепено мења и постаје све сјајније. Данас емитује око трећину више енергије него што је то чинило пре око 4,5 милијарди година, када је настао Сунчев систем. Тај процес ће се наставити све док за приближно пет милијарди година не дође до краја живота наше звезде.

Научници већ деценијама покушавају да одговоре на питање колико дуго ће живот на Земљи моћи да опстане док Сунце постаје све топлије.

Још 1982. године научник Џејмс Лавлок са сарадницима проценио је да ће фотосинтетска биосфера Земље, која обухвата биљке и представља основу готово целокупног живота на планети, нестати за око 100 милиона година. Каснија истраживања постепено су померала тај рок, а најновија студија сугерише да би биљке могле да опстану чак 1,8 милијарди година.

То је веома близу тренутку када ће Земља, према проценама, изгубити своје океане. Очекује се да би се то могло догодити за око две милијарде година, услед интензивног Сунчевог зрачења које разлаже молекуле воде или због неконтролисаног испаравања.

"Желели смо да покажемо да би сложен биљни свет на Земљи могао да опстане много дуже него што су претходне студије сугерисале", рекао је коаутор истраживања Џејкоб Хак Мисра, астробиолог из организације Блуе Marble Space.

Фотосинтеза као кључ опстанка живота

Живот на Земљи у великој мери зависи од фотосинтезе, процеса којим биљке, алге и поједине бактерије користе Сунчеву светлост да би производиле енергију.

Током фотосинтезе угљен-диоксид и вода претварају се у шећере и кисеоник, али за тај процес неопходни су и довољна количина угљен-диоксида и одговарајућа температура.

Како температура расте, фотосинтеза постаје све мање ефикасна, а у једном тренутку потпуно престаје. Када биљке више не буду могле да производе енергију на овај начин, урушиће се читави ланци исхране, што би на крају довело до нестанка готово свих облика живота.

Поред тога, Сунце које постаје све топлије изазива још један проблем. Како се клима загрева, количина угљен-диоксида у атмосфери постепено опада, па биљке остају без једног од основних састојака потребних за фотосинтезу.

Роберт Грејем, истраживач планетарних наука са Универзитета у Чикагу, који није учествовао у овом истраживању, објашњава да Земља већ милијардама година поседује својеврсни природни „термостат“.

Наиме, угљен-диоксид се складишти у стенама, а затим се поново ослобађа током вулканских ерупција. Када планета постане топлија, више угљен-диоксида се везује за стене испод површине, чиме се ублажава загревање. Међутим, тај угљеник тада више није доступан биљкама.

Напреднији модели донели другачије резултате

У новој студији Хак Мисра и његов колега Ерик Волф користили су чак 29 различитих климатских модела како би проценили будућност биљног света под различитим условима.

Анализирали су два екстремна сценарија. Први подразумева ситуацију у којој је температура превисока за живот, али количина угљен-диоксида остаје стабилна. Други сценарио претпоставља да је температура погодна за живот, али да у атмосфери нема довољно угљен-диоксида.

Између та два крајња случаја истраживачи су симулирали читав низ могућих комбинација Сунчевог зрачења и концентрације угљен-диоксида. То им је омогућило да у моделе укључе и ситуације у којима Земља веома ефикасно уклања угљеник из атмосфере како температура расте.

Посебна пажња посвећена је различитим врстама биљака.

Неке биљке могу да преживе уз знатно мање угљен-диоксида од других. Међу њима су сукуленти и орхидеје, које користе посебан облик фотосинтезе познат као ЦАМ метаболизам (Црассулацеан Ацид Метаболисм). Захваљујући тој прилагодби могу да опстану и при веома ниским концентрацијама угљен-диоксида.

Сличну способност имају и поједине морске биљке које угљеник могу да преузимају директно из океана.

Роберт Грејем оцењује да су резултати веома значајни.

"Хак Мисра и Волф користили су софистицирани тродимензионални климатски модел који показује да би клима на Земљи могла да остане погодна за биљни свет много дуже него што су предвиђали једноставнији модели", рекао је он.

Према његовим речима, истраживање представља важан корак напред и сугерише да су сложени екосистеми попут Земљиног отпорнији на промене изазване постепеним јачањем Сунчевог зрачења него што се раније мислило.

Остају бројне непознанице

Ипак, стручњаци упозоравају да резултате треба посматрати као оквирне процене.

Астробиолог Ендру Рашби са Универзитета Биркбек у Лондону истиче да је готово немогуће предвидети како ће се биљни свет развијати током наредних милијарди година.

"Не можемо да знамо какве би еволутивне прилагодбе фотосинтетски организми могли да развију као одговор на све јаче Сунчево зрачење и све мање угљен-диоксида у атмосфери", рекао је Рашби.

Аутори студије такође наводе да ограничења која данас познајемо можда представљају само границе садашње биосфере, а не нужно и границе будуће еволуције живота.

Другим речима, немогуће је предвидети на које би све начине живот могао да се прилагоди потпуно новим условима.

Резултати драгоцени и у потрази за животом ван Земље

Хак Мисра каже да га резултати истраживања испуњавају оптимизмом.

"Земљин систем је изузетно отпоран и ми смо део нечега што би могло да има много, много дужу будућност него што смо раније мислили", рекао је.

Осим што пружа нову слику будућности наше планете, истраживање би могло бити драгоцено и у потрази за животом на другим световима.

Научници планирају да исте моделе прилагоде проучавању планета изван Сунчевог система како би утврдили какви атмосферски услови омогућавају дугорочан опстанак живота.

Како истиче Хак Мисра, највећи изазов сада је применити знања стечена проучавањем Земље на много шири спектар планета и атмосфера, што би могло помоћи у проналажењу нових светова погодних за живот.

(Smart life)