Тиктака бомба: Учени засякоха времето до пълното изчезване на живота на Земята

Кога Земята ще стане необитаема?

Както вероятно знаете, хората буквално превръщат планетата в огнено бедствие, белязано от непрекъснати климатични катастрофи. А както може би не знаете, въвличаме и всичко останало със себе си.

„Не само броят на видовете намалява,“ казва Франсоа Кек, постдокторант в изследователската група на Алтермат и водещ автор на мащабно обобщаващо изследване, което измерва степента и въздействието на човешката дейност върху природата. „Човешкият натиск променя и състава на видовите общности.“

Картината е тревожна на няколко нива: видовете изчезват, биоразнообразието се губи, екологичните ниши остават незаети. Дори без допълнителна човешка намеса, вече сме стигнали до момент, в който животни – включително и хора – умират от екстремни горещини и липса на ресурси, да не говорим за все по-честите и непредсказуеми климатични бедствия, които вече ни заобикалят отвсякъде.

Но нека бъдем оптимисти. Да си представим, че живеем в магическа алтернативна вселена, в която правителствата по света забелязват надвисналата катастрофа и наистина предприемат действия, за да я предотвратят и спасят всички ни.

Е, съжалявам, но пак се движим към онзи адски свят – просто ще отнеме много повече време, за да стигнем до него.

„Перспективата за далечното бъдеще изглежда много мрачна“, казва Александър Фарнсуърт, старши научен сътрудник в Института за околна среда „Кабът“ към Университета в Бристол, през 2023 г. Като водещ автор на изследване, използващо суперкомпютри за моделиране на глобалния климат през следващите 250 милиона години, Фарнсуърт и екипът му очертават образ на Земя, почти необитаема за бозайници.

В края на тази четвърт милиардна епоха, „нивото на въглероден диоксид може да е двойно по-високо от сегашното“, обяснява той.
„Очаква се Слънцето да излъчва с около 2,5% повече радиация, а суперконтинентът ще се намира главно в горещите, влажни тропици – голяма част от планетата може да се сблъска с температури между 40 и 70°C.“

Този свят ще бъде неразпознаваем – доминиран от един-единствен суперконтинент, атмосферата ще съдържа с около 50% повече CO₂, а Слънцето ще е по-горещо и по-ярко от днес.

„Повсеместни температури между 40 и 50°C, а в някои дни и още по-екстремни стойности, съчетани с висока влажност, в крайна сметка ще подпечатат съдбата ни,“ допълва Фарнсуърт.

Кога Земята ще остане без кислород?

Картината е мрачна за нас, но не задължително за всяка форма на живот. Все пак, животът оцелява дори в пустинята Атакама – защо тогава малко повече слънчева радиация и постоянни температури тип „сауна“ да унищожат всичко напълно?

Не – ако искаме по-драматичен сценарий за края, трябва да разширим перспективата си. Не просто да направим живота труден, а невъзможен. Да премахнем кислорода.

„В продължение на много години продължителността на живота на биосферата на Земята се обсъжда на базата на научни познания за постепенното усилване на яркостта на Слънцето и глобалния геохимичен въглеродно-силикатен цикъл,“ обяснява Казуми Озаки, доцент в Университета Тохо, в изявление от 2021 г.

Но тази дискусия пропуска нещо важно, добавя той.

„Едно от следствията на тази теоретична рамка е постоянният спад на атмосферния CO₂ и глобално затопляне в геоложки мащаб,“ продължава Озаки.
„Смята се, че биосферата на Земята ще изчезне през следващите около 2 милиарда години, поради комбинацията от прегряване и недостиг на CO₂, необходим за фотосинтезата.“

Ако това звучи като твърде отдалечено в бъдещето и не особено притеснително – помислете пак: Озаки и неговият съавтор Кристофър Райнхард, доцент в Технологичния институт на Джорджия, изчисляват, че времето, през което Земята ще разполага с богата на кислород атмосфера, вероятно е много по-кратко. Използвайки компютърни модели за стохастично прогнозиране на климатични и биогеохимични процеси, двамата учени заключават, че Земята ще загуби кислорода си още след около 1 милиард години.

За съжаление, наистина няма какво да направим по въпроса.
„Бъдещата загуба на кислород е неизбежно следствие от нарастващия слънчев поток“, пишат изследователите в проучване, публикувано в Nature, докато „точното ѝ време зависи от обмяната на редуцираща мощност между мантията и системата океан-атмосфера-кора“.

Просто казано, с остаряването си Слънцето ще става по-ярко, което ще доведе до разпад на въглеродния диоксид в атмосферата. Може би това звучи добре за хората, които страдат от парниковия ефект – но за растенията това е рецепта за масов глад.

А без растения, които фотосинтезират, просто няма кой да произвежда кислород.
„Прогнозираният спад на кислорода е изключително сериозен – говорим за около милион пъти по-малко кислород, отколкото има днес“, казва Кристофър Райнхард пред New Scientist.

Резултатът: свят, подобен на онзи отпреди около 2,5 милиарда години – преди т.нар. „Голямо кислородно събитие“, което стартира живота, какъвто го познаваме.
Атмосферата ще бъде „характеризирана от високи нива на метан, ниски нива на CO₂ и липса на озонов слой“, допълва Казуми Озаки.

Това ще се случи много бързо – в рамките на около 10 000 години – и ще бъде опустошително.
„Биосферата няма да може да се адаптира към толкова драстична промяна в околната среда“, заявява Озаки пред New Scientist.

А най-лошото? Това всъщност е оптимистичният сценарий.

„Някои модели предсказват, че растенията от типа C3 ще спрат да бъдат жизнеспособни на повърхността на Земята още след около 500 милиона години,“ пишат авторите.

„Ако това се окаже вярно, това би поставило физическо ограничение върху способността на фотосинтетичната биосфера да поддържа високи нива на кислород, създавайки основен конфликт между дългосрочната еволюция на звездата, геоложкия въглероден цикъл и вътрешната продължителност на кислородната атмосфера“.“

Краят на целия живот на Земята?

Два милиарда години, и целият живот ще е изчезнал, нали?

Може би не. Не случайно „Голямото кислородно събитие“ е известно и като „Кислородния холокост“ – покачването на нивата на кислород е било чудесно за развитието на сложен живот, но ужасно за организмите, които са съществували преди това.

А тогава е имало живот: микроскопични анаеробни организми, които оцелявали, използвайки ретинол, за да извличат енергия от зелената част на спектъра на светлината. Те няма да нарисуват Мона Лиза, нито ще композират симфонии, но пак ще бъдат живот – и след голямото обезкислородяване,
„много от анаеробните и примитивни бактерии, които сега се крият в сянка, отново ще поемат контрола“, казва Райнхард.

Абсолютният край на живота на Земята вероятно ще настъпи, когато Слънцето избухне и се превърне в червен гигант, поглъщайки най-близките планети – включително и нас.
Технически Земята тогава ще бъде само на 42 „слънчеви години“, но в човешка перспектива това се очаква да се случи след около 5 до 7 милиарда години.

Дотогава?
Както казва един велик математик: „Животът… намира начин.“