Καθώς ο Ήλιος… γερνάει γίνεται ολοένα και πιο φωτεινός. Σήμερα εκπέμπει περίπου ένα τρίτο περισσότερη ενέργεια από ό,τι στις αρχές της ύπαρξης του ηλιακού συστήματος πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Θα συνεχίσει να θερμαίνεται μέχρι να ολοκληρώσει τον κύκλο ζωής του σε περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια.
Εδώ και δεκαετίες οι επιστήμονες προσπαθούν να υπολογίσουν πόσο καιρό θα μπορέσει να επιβιώσει η ζωή στη Γη καθώς ο Ήλιος γίνεται πιο λαμπρός. Το 1982 ο Βρετανός επιστήμονας Τζέημς Λαβλοκ και οι συνεργάτες του εκτίμησαν ότι η φωτοσυνθετική βιόσφαιρα της Γης, δηλαδή όλα τα φυτά που αποτελούν τη βάση των περισσότερων οικοσυστημάτων του πλανήτη, θα εξαφανιζόταν σε περίπου 100 εκατομμύρια χρόνια. Μεταγενέστερες μελέτες μετέθεσαν σταδιακά αυτή την προθεσμία πιο μακριά στο μέλλον.
Ο Τζέιμς Λάβλοκ ήταν διακεκριμένος Βρετανός επιστήμονας, περιβαλλοντολόγος και στοχαστής. Έγινε παγκοσμίως γνωστός ως ο εμπνευστής της Υπόθεσης της Γαίας (η οποία έχει μετεξελιχθεί στη Θεωρία της Γαίας), σύμφωνα με την οποία η Γη λειτουργεί ως ένας ενιαίος, αυτορυθμιζόμενος υπεροργανισμός.
Στη νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «JGR Atmospheres» οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η φυτική ζωή θα μπορούσε να συνεχιστεί για περίπου 1,8 δισεκατομμύρια χρόνια ακόμη. Το χρονικό αυτό διάστημα πλησιάζει την εποχή κατά την οποία η Γη αναμένεται να χάσει τους ωκεανούς της είτε λόγω της διάσπασης των μορίων του νερού από την ηλιακή ακτινοβολία είτε λόγω ανεξέλεγκτης εξάτμισης κάτι που υπολογίζεται να συμβεί σε περίπου 2 δισεκατομμύρια χρόνια.
«Θέλαμε να δείξουμε ότι η ζωή στη Γη και ιδιαίτερα η σύνθετη βλάστηση μπορεί να επιβιώσει περισσότερο στο μέλλον από ό,τι έδειχναν προηγούμενες μελέτες» δήλωσε ο Τζέηκομπ Χακ Μίσρα αστροβιολόγος στον οργανισμό διαστημικής έρευνας Blue Marble Space, εκ των επικεφαλής της μελέτης.
Η φωτοσύνθεση
Η ζωή στη Γη εξαρτάται από τη φωτοσύνθεση, τη διαδικασία μέσω της οποίας τα φυτά, τα φύκια και ορισμένα βακτήρια μετατρέπουν το ηλιακό φως σε ενέργεια. Κατά τη διαδικασία αυτή το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό μετατρέπονται χημικά σε σάκχαρα και οξυγόνο. Για να συμβεί αυτό απαιτούνται τόσο η ηλιακή ακτινοβολία όσο και το διοξείδιο του άνθρακα.
Ωστόσο όταν οι θερμοκρασίες γίνουν πολύ υψηλές οι μηχανισμοί της φωτοσύνθεσης στα φυτά παύουν να λειτουργούν. Τελικά ο Ήλιος θα θερμάνει τη Γη σε τέτοιο βαθμό ώστε τα φυτά να μην μπορούν πλέον να φωτοσυνθέτουν. Αυτό θα οδηγήσει στην κατάρρευση ολόκληρων τροφικών αλυσίδων και τελικά στην εξαφάνιση κάθε μορφής ζωής.
Ένα ακόμη πρόβλημα είναι ότι όσο ο Ήλιος γίνεται πιο φωτεινός η ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα θα μειώνεται στερώντας από τα φυτά ένα βασικό συστατικό για την επιβίωσή τους.
«Η Γη παρέμεινε αρκετά φιλόξενη ως προς τη θερμοκρασία της επιφάνειάς της για το μεγαλύτερο μέρος των τελευταίων 4 δισεκατομμυρίων ετών επειδή διαθέτει έναν ενσωματωμένο θερμοστάτη» εξήγησε ο Ρόμπερτ Γκράχαμ ερευνητής πλανητικών επιστημών στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη.
Η μελέτη
Όταν ο πλανήτης θερμαίνεται, απορροφά περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και το αποθηκεύει σε πετρώματα στο υπέδαφος. Αυτό περιορίζει τη θέρμανση και διατηρεί σταθερή τη θερμοκρασία, αλλά ταυτόχρονα μειώνει το διαθέσιμο διοξείδιο του άνθρακα για τα φυτά.
Για τη νέα μελέτη οι ερευνητές χρησιμοποίησαν 29 διαφορετικά κλιματικά μοντέλα για να εκτιμήσουν την εξέλιξη της φυτικής βιόσφαιρας της Γης σε διάφορα σενάρια. Εξέτασαν δύο ακραίες περιπτώσεις: μία όπου η Γη γίνεται υπερβολικά θερμή για τη ζωή, ενώ τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα παραμένουν σταθερά, και μία όπου η θερμοκρασία παραμένει σταθερή αλλά το διοξείδιο του άνθρακα είναι ανεπαρκές.
Στη συνέχεια ανέλυσαν όλες τις ενδιάμεσες καταστάσεις, συμπεριλαμβάνοντας περιπτώσεις όπου η Γη απομακρύνει ιδιαίτερα αποτελεσματικά τον άνθρακα από την ατμόσφαιρα καθώς οι θερμοκρασίες αυξάνονται.
Οι ερευνητές έλαβαν επίσης υπόψη διαφορετικά είδη φυτών. Ορισμένα φυτά μπορούν να επιβιώσουν με πολύ χαμηλότερες συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα από άλλα. Η μελέτη περιέλαβε φυτά που χρησιμοποιούν μια ειδική μορφή φωτοσύνθεσης, γνωστή ως μεταβολισμός οξέων CAM όπως πολλά παχύφυτα και ορχιδέες. Αυτά τα φυτά μπορούν να επιβιώνουν με εξαιρετικά μικρές ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα. Παρόμοια ικανότητα διαθέτουν και ορισμένα θαλάσσια φυτά που αντλούν άνθρακα διαλυμένο στους ωκεανούς.
Άλλοι επιστήμονες χαρακτήρισαν τα αποτελέσματα ιδιαίτερα σημαντικά. «Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα εξελιγμένο τρισδιάστατο κλιματικό μοντέλο για να δείξουν ότι το κλίμα της Γης μπορεί να παραμείνει φιλόξενο για τη φυτική ζωή πολύ περισσότερο από ό,τι προέβλεπαν απλούστερα μοντέλα. Πρόκειται για σημαντική πρόοδο που υποδηλώνει ότι σύνθετες βιόσφαιρες όπως της Γης είναι πιο ανθεκτικές στις περιβαλλοντικές αλλαγές που προκαλεί η αυξανόμενη φωτεινότητα του άστρου τους» λέει ο Γκράχαμ.
Ο αστροβιολόγος Άντριου Ράσμπι από το Πανεπιστήμιο Birkbeck του Λονδίνου σημείωσε ότι η μελέτη επικαιροποιεί την κατανόησή μας για τη διάρκεια ζωής της βιόσφαιρας, αλλά προειδοποίησε ότι τα αποτελέσματα εξακολουθούν να αποτελούν γενικές εκτιμήσεις.
«Δεν μπορούμε να προβλέψουμε ή να γνωρίζουμε ποιες εξελικτικές προσαρμογές μπορεί να αναπτύξει η φωτοσυνθετική βιόσφαιρα ως απάντηση στην αυξανόμενη ηλιακή ακτινοβολία και τη μείωση του ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα, ιδιαίτερα σε χρονικά διαστήματα δισεκατομμυρίων ετών», ανέφερε.
Τα όρια
Οι συγγραφείς της μελέτης σημειώνουν ότι τα σημερινά όρια αντοχής των οργανισμών στη θερμότητα ή στην έλλειψη θρεπτικών πόρων ενδέχεται να αντανακλούν μόνο τις σημερινές μορφές ζωής και όχι τα πραγματικά όρια της μελλοντικής εξέλιξης της βιόσφαιρας. Δεν υπάρχει τρόπος να γνωρίζουμε πώς η ζωή θα μπορούσε να προσαρμοστεί σε νέες συνθήκες.
«Το σύστημα της Γης είναι ανθεκτικό και εμείς αποτελούμε μέρος ενός κόσμου που μπορεί να έχει ένα πολύ, πολύ μακρύ μέλλον μπροστά του. Τα ευρήματα ενδέχεται επίσης να βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τα όρια κατοικησιμότητας άλλων πλανητών. Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις είναι η προσαρμογή των μοντέλων που βασίζονται στη Γη ώστε να μπορούν να εφαρμοστούν σε έναν ευρύτερο αριθμό πλανητικών ατμοσφαιρών και περιβαλλόντων» λέει ο Μίσρα.
Naftemporiki.gr
The post Βρέθηκε η ημερομηνία λήξης της ζωής στη Γη appeared first on SciNews.eu.
