Kiszámolták, mikor pusztul el az utolsó növény a Földön

Új 3D-s klímamodellel számolták ki asztrobiológusok, meddig bírja a földi növényvilág a forrósodó Napot. Az eredmény több száz millió évvel tolja ki a határidőt!

Ha a szobanövényei rendszeresen kiszáradnak vagy elpusztulnak a kezei között, vigasztalja a tudat: a globális növényvilág egésze sokkal szívósabb, mint gondolnánk. Olyannyira, hogy a legfrissebb tudományos kutatások szerint a földi növényzet még akkor is zöldellni fog, amikor a Nap már javában forralja fel bolygónk óceánjait.

A Journal of Geophysical Research: Atmospheres című szakfolyóiratban megjelent új tanulmányukban Jacob Haqq-Misra asztrobiológus (Blue Marble Space Institute of Science) és Eric Wolf planetáris klímakutató (University of Colorado Boulder) arra a kérdésre keresték a választ, hogy meddig képes fennmaradni a Föld vegetatív bioszférája. Háromdimenziós klímamodellek segítségével végzett szimulációik alapján megállapították: az utolsó földi növény nem kevesebb mint 1,8-1,87 milliárd év múlva fog elszáradni. Ez a becslés több száz millió évvel meghosszabbítja a korábbi tudományos prognózisokat.

Növénypusztulás: miért fenyegeti veszély a zöld bolygót?

A probléma gyökere nem az emberi tevékenységben, hanem a kozmikus evolúcióban rejlik. Központi csillagunk, a Nap az idők során fokozatosan fényesebbé és forróbbá válik: a következő kétmilliárd évben a sugárzása mintegy 20 százalékkal fog növekedni. Ez a többletenergia alapjaiban forgatja fel a földi éghajlatot és a bolygó szén-dioxid-háztartását.

A növények a földi biomassza mintegy 80 százalékát teszik ki, létezésükhöz pedig három alapvető dologra van szükség: napfényre, vízre és szén-dioxidra (). Paradox módon a pusztulásukat éppen az a folyamat indíthatja el, amely eddig lakhatóan tartotta a Földet: a karbonát-szilikát ciklus. Ez a bolygó természetes termosztátja: a melegedő klíma hatására felgyorsul a kőzetek mállása, ami kivonja a szén-dioxidot a légkörből, és a tengerfenékre süllyeszti azt.

Haqq-Misra és Wolf szimulációik során két végzetes forgatókönyvet vizsgáltak meg aszerint, hogy ez a természetes termosztát hogyan reagál majd a forrósodó Napra.

A két végzetes forgatókönyv: éhhalál vagy hőhalál

1. Az „erős mállás” és a szén-dioxid-éhínség

Ha a Föld kőzetmállási rendszere túl hatékonyan működik, a bolygó sikeresen hűti magát, ám közben teljesen kiszipolyozza a légköri szén-dioxidot. A korábbi modellek úgy számolták, hogy ha a  szintje 10 ppm (milliomodrész) alá esik, a legellenállóbb növények (úgynevezett C4-es növények, mint a kukorica vagy a fűfélék) fotoszintézise is leáll. Ez a pont 1,35 milliárd év múlva jönne el.

Az új 3D-s klímamodell azonban számol a még extrémebb túlélőkkel: bizonyos pozsgások, orchideák és ananászfélék (úgynevezett CAM-növények), valamint a vízi növények képesek a feloldott bikarbonátokból is szenet kivonni. Ha a kritikus határt 1 ppm-re süllyesztjük, a növényi élet egészen 1,84 milliárd évig képes kihúzni a szén-dioxid-éhínség ellenére.

2. A „gyenge mállás” és a globális szauna

Ha a kőzetmállás nem reagál ilyen hevesen, a szén-dioxid szintje megmarad, ám a Föld képtelen lesz védekezni a Nap perzselése ellen. A szimuláció szerint a bolygó átlaghőmérséklete eléri a 65 °C-ot. Ezen a ponton a szárazföldi növények sejtjei és fehérjéi szó szerint megfőnek. Ez a hőség alapú fizikai határvonal jelenti a növényvilág abszolút élettartamát: 1,87 milliárd év.

A mélyidő óraműve: A kutatás legmeglepőbb eredménye, hogy a növényvilág végső összeomlása szinte tűpontosan egybeesik azzal a pillanattal, amikor a Föld a növekvő hőség miatt elkezdi elveszíteni a folyékony óceánjait. A két rendszer működése ugyanarra a mély, bolygó szintű órára van felfűzve.

Evolúciós és technológiai kiskapuk: túlélés a csillagok között?

A kutatók hangsúlyozzák, hogy a fenti számok a ma ismert növényvilág statikus tűréshatárát jelentik. Az élet azonban az elmúlt 4 milliárd évben mindig utat tört magának, így az evolúció és a technológia átírhatja a menetrendet.

• Légi növények és űrbéli spórák: Elképzelhető, hogy a növények a gyilkos felszíni hőség elől a magashegységekbe, majd idővel a sztratoszférába költöznek. A megváltozott légnyomáshoz és hőmérséklethez alkalmazkodva olyan lebegő struktúrákká fejlődhetnek, amelyek spórái az alacsony gravitációt kihasználva a világűrbe – üstökösökre vagy a Holdra – is eljuthatnak.
• Geomérnöki beavatkozások: Ha a távoli jövőben az emberiség (vagy egy másik intelligens faj) még jelen lesz, technológiai úton is megmentheti a bioszférát. Óriási űrbéli napernyőkkel, a légkörbe juttatott fényvisszaverő aeroszolokkal, vagy akár a Föld pályájának kijjebb tolásával is évmilliárdokkal kitolható a zöld bolygó élettartama.

A tanulmány konklúziója végső soron megnyugtató: a Föld ökoszisztémája elképesztő belső tartalékokkal rendelkezik. Az utolsó fűszál elszáradása nem a közeljövő problémája – a bioszféra alapértelmezett története az, hogy a zöld élet addig marad velünk, amíg maga a Föld és annak óceánjai léteznek.

Fotó: Pexels