Учёные разработали новую модель, которая предсказывает будущее Земли с учетом изменения климата
Новая модель, разработанная учёными из Чикагского университета и Института Вейцмана в Израиле, показывает, что жизнь на Земле будет существовать ещё 1,7 миллиарда лет.
Учёные обнаружили, что увеличение светимости Солнца будет постепенно повышать температуру поверхности Земли. Это приведёт к уменьшению количества углекислого газа в атмосфере, который необходим для жизни растений. Однако, согласно новой модели, это уменьшение будет происходить медленнее, чем предполагалось ранее.
«Наша модель показывает, что взаимодействие между климатом, продуктивностью и выветриванием растений может замедлить уменьшение уровня углекислого газа в атмосфере, вызванное увеличением светимости Солнца, и предотвратить голодание растений из-за недостатка CO2», — пишут авторы исследования.
Учёные также рассмотрели два сценария: вымирание растений из-за недостаточного CO2 и вымирание из-за перегрева. В первом сценарии, который был описан в работе Caldiera и Kasting в 1992 году, растения вымирают из-за недостаточного CO2 через 1,3 миллиарда лет. Во втором сценарии, который был описан в работе Krissansen-Totton и Catling в 2017 году, растения вымирают из-за перегрева через 1,8 миллиарда лет.
Кроме того, авторы новой работы изучили два типа растений: C3 и C4. C3 — это тип фотосинтетического пути, который используется большинством растений, включая деревья, кустарники и большинство цветов. Этот путь включает в себя фиксацию углекислого газа с помощью фермента RuBisCO, который катализирует реакцию между углекислым газом и рибулозо-1,5-бисфосфатом. C4 — это тип фотосинтетического пути, который используется некоторыми растениями, включая кукурузу, сахарный тростник и сорго. Этот путь включает в себя фиксацию углекислого газа с помощью фермента фосфоенолпируваткарбоксилазы, который катализирует реакцию между углекислым газом и фосфоенолпируватом.
Учёные обнаружили, что растения C3 и C4 имеют разные сроки вымирания в зависимости от условий окружающей среды. Растения C3, которые составляют примерно 95% всех растений на Земле, вымирают раньше растений C4. В первом сценарии растения C3 вымирают через 0,5 миллиарда лет, а в втором сценарии — через 0,8 миллиарда лет. Растения C4, такие как кукуруза, сахарный тростник и сорго, вымирают через 1,2 миллиарда лет в первом сценарии и через 1,8 миллиарда лет во втором сценарии.
Эти результаты имеют важные последствия для понимания будущего жизни на Земле и возможности существования жизни на других планетах. «Если жизнь обычна за пределами Земли, то наши выводы могут быть проверены с помощью будущих наблюдений за биопризнаками на экзопланетах», — пишут авторы.
Источник:phys.org,ripe.illinois.edu