Conform New Atlas, cercetarea realizată de Jacob Haqq-Misra și Eric Wolf, de la organizația Blue Marble Space, analizează modul în care evoluția Soarelui, concentrația de dioxid de carbon (CO₂) și procesele geologice vor influența viitorul biosferei vegetale. Studiul a fost publicat în Journal of Geophysical Research: Atmospheres.

Noul model indică o durată mai mare de viață pentru vegetația Terrei

Estimările privind momentul în care plantele vor dispărea de pe Pământ diferă considerabil. Unele studii mai vechi sugerau că biosfera vegetală ar putea rezista doar aproximativ 100 de milioane de ani, în timp ce alte cercetări au extins această perioadă la aproape un miliard de ani.

Noul model propus de cei doi cercetători estimează însă că planeta ar putea rămâne verde aproape 1,9 miliarde de ani, în funcție de evoluția climei și a ciclului carbonului.

Autorii subliniază că astfel de estimări includ numeroase incertitudini. Deși expansiunea treptată a Soarelui într-o gigantă roșie este inevitabilă și va încălzi progresiv planeta în următoarele miliarde de ani, ei arată că eventuale intervenții tehnologice ale civilizațiilor viitoare sau adaptările evolutive ale organismelor ar putea modifica această evoluție.

Pentru a reduce numărul variabilelor, modelul ia în calcul limitele actuale ale organismelor fotosintetice și modul în care acestea răspund la creșterea radiației solare și la scăderea concentrației de CO₂.

Cercetătorii au analizat două scenarii privind intensitatea alterării silicaților, procesul geologic prin care rocile extrag CO₂ din atmosferă.

În primul scenariu, concentrația de CO₂ rămâne relativ stabilă, chiar dacă temperaturile continuă să crească. Simulările arată o încălzire de puțin peste 20 de grade Celsius în următorii 1,5 miliarde de ani, urmată de o accelerare în următoarele 500 de milioane de ani, când temperatura ar mai crește cu aproximativ 40 de grade Celsius.

În aceste condiții, chiar și cele mai rezistente plante ar dispărea în jurul valorii de 1,87 miliarde de ani.

Nivelul de CO₂ rămâne factorul decisiv pentru supraviețuirea plantelor

În cel de-al doilea scenariu, procesele geologice elimină mai rapid carbonul din atmosferă. Concentrația de CO₂ ar scădea de la puțin peste 400 părți per milion (ppm) la puțin peste 30 ppm în aproximativ un miliard de ani. În aceste condiții, majoritatea plantelor nu ar mai putea realiza fotosinteza, iar chiar și cele mai rezistente specii ar supraviețui cu dificultate până în jurul valorii de 1,84 miliarde de ani.

Modelul ia în calcul trei categorii principale de plante: C3, C4 și CAM, fiecare având limite diferite de toleranță la concentrațiile scăzute de CO₂.

Plantele C3, care reprezintă aproximativ 95% dintre speciile existente, nu mai pot realiza fotosinteza atunci când concentrația de CO₂ scade sub aproximativ 50 părți per milion (ppm). Plantele C4, care reprezintă circa 3% dintre specii, pot funcționa până la aproximativ 10 ppm, iar plantele CAM, aproximativ 2% din total, rezistă la concentrații și mai reduse.

Pe baza simulărilor realizate cu modelul climatic tridimensional Exo-CAM, autorii estimează că biosfera vegetală a Pământului ar putea rămâne funcțională încă 1,35-1,86 miliarde de ani, în funcție de evoluția ciclului carbonului și a proceselor geologice.

Indiferent de scenariul analizat, plantele ar dispărea înainte ca Pământul să atingă pragul de 2 miliarde de ani. Cercetătorii estimează că oceanele planetei s-ar evapora în aproximativ 1,5 miliarde de ani, iar lipsa apei și a dioxidului de carbon ar face imposibilă fotosinteza.

Autorii studiului consideră însă că viața nu ar dispărea complet odată cu plantele. Microorganismele ar putea continua să supraviețuiască în subteran încă aproximativ un miliard de ani după dispariția biosferei vegetale.