آیا پایان حیات روی زمین نزدیک است؟

فرادید| پژوهشگران با استفاده از مدل‌های پیشرفته اقلیمی به این نتیجه رسیده‌اند که حیات روی زمین می‌تواند حدود ۱.۸ میلیارد سال دیگر ادامه داشته باشد؛ رقمی که به‌مراتب بیشتر از برآوردهای بسیاری از مطالعات پیشین است.

به گزارش فرادید، این تحقیق که در نشریه JGR Atmospheres منتشر شده، نشان می‌دهد گیاهان و زیست‌کره زمین احتمالاً تا زمانی که سیاره بخش عمده اقیانوس‌های خود را از دست بدهد، توان ادامه حیات خواهند داشت.

خورشید هر روز داغ‌تر می‌شود

خورشید در طول چرخه تکامل خود به‌تدریج درخشان‌تر و داغ‌تر می‌شود. دانشمندان می‌گویند این ستاره اکنون حدود یک‌سوم بیشتر از زمان شکل‌گیری منظومه شمسی، ۴.۵ میلیارد سال پیش، انرژی تولید می‌کند و این روند تا زمان مرگ خورشید، حدود ۵ میلیارد سال دیگر، ادامه خواهد یافت.

سال‌هاست که دانشمندان این پرسش را مطرح می‌کنند که حیات روی زمین تا چه زمانی می‌تواند در برابر افزایش تدریجی گرمای خورشید دوام بیاورد.

برآوردهای اولیه در دهه ۱۹۸۰ پایان حیات گیاهی روی زمین را حدود ۱۰۰ میلیون سال آینده پیش‌بینی کرده بودند، اما پژوهش‌های جدید این زمان را به‌طور قابل‌توجهی افزایش داده‌اند.

چرا گیاهان سرانجام از بین می‌روند؟

حیات روی زمین به فتوسنتز وابسته است؛ فرآیندی که گیاهان، جلبک‌ها و برخی باکتری‌ها با استفاده از نور خورشید، آب و دی‌اکسیدکربن، انرژی تولید می‌کنند.

اما با افزایش دمای زمین، سامانه فتوسنتزی گیاهان دیگر قادر به فعالیت نخواهد بود. در نهایت دمای سیاره به حدی می‌رسد که گیاهان نمی‌توانند فتوسنتز انجام دهند و با نابودی آنها، زنجیره غذایی نیز فرو می‌پاشد.

عامل مهم دیگر، کاهش تدریجی دی‌اکسیدکربن جو است. با افزایش درخشندگی خورشید، زمین دی‌اکسیدکربن بیشتری را در سنگ‌ها ذخیره می‌کند؛ فرایندی که اگرچه به خنک‌تر ماندن سیاره کمک می‌کند، اما در عین حال گیاهان را از یکی از مهم‌ترین منابع مورد نیاز برای فتوسنتز محروم می‌سازد.

مدل‌های جدید چه می‌گویند؟

در این پژوهش، دانشمندان با استفاده از ۲۹ مدل اقلیمی سناریوهای مختلف آینده زمین را بررسی کردند.

آنها دو حالت نهایی را در نظر گرفتند؛ نخست زمانی که دمای زمین برای حیات بیش از حد بالا می‌رود و دوم زمانی که میزان دی‌اکسیدکربن به حدی کاهش می‌یابد که گیاهان دیگر قادر به ادامه زندگی نیستند. سپس شرایط مختلف میان این دو سناریو را شبیه‌سازی کردند.

پژوهشگران همچنین گونه‌های متفاوتی از گیاهان را وارد مدل‌های خود کردند. برخی گیاهان مانند ساکولنت‌ها (گیاهان گوشتی) و ارکیده‌ها دارای نوعی فتوسنتز ویژه هستند که به آنها اجازه می‌دهد با مقادیر بسیار اندک دی‌اکسیدکربن نیز زنده بمانند. برخی گیاهان دریایی نیز می‌توانند کربن محلول در آب اقیانوس‌ها را جذب کنند.

به گفته پژوهشگران، در نظر گرفتن این سازگاری‌ها باعث شد برآورد طول عمر زیست‌کره زمین نسبت به مطالعات قبلی افزایش یابد.

آیا این پایان قطعی حیات است؟

به گفته نویسندگان مقاله، حیات گیاهی احتمالاً تا حدود ۱.۸ میلیارد سال آینده دوام خواهد آورد؛ زمانی که به از دست رفتن اقیانوس‌های زمین نزدیک می‌شود. دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند حدود ۲ میلیارد سال دیگر، افزایش تابش خورشید باعث تبخیر گسترده آب‌ها یا تجزیه مولکول‌های آب و فرار آنها به فضا خواهد شد.

با این حال، پژوهشگران تأکید می‌کنند این اعداد برآوردهای تقریبی هستند و نمی‌توان با اطمینان پیش‌بینی کرد که موجودات زنده طی میلیاردها سال آینده چگونه تکامل خواهند یافت.

به گفته آنها، ممکن است زیست‌کره زمین در آینده سازگاری‌هایی پیدا کند که امروز قابل پیش‌بینی نیست. بنابراین محدودیت‌های کنونی مانند گرمای شدید یا کمبود دی‌اکسیدکربن، لزوماً آخرین مرزهای حیات در آینده نخواهند بود.

در نهایت، پژوهشگران معتقدند این نتایج علاوه بر ارائه تصویری تازه از آینده زمین، می‌تواند در ارزیابی قابلیت سکونت سیارات دیگر نیز به دانشمندان کمک کند؛ زیرا شناخت مرزهای بقای حیات روی زمین، معیار مهمی برای جست‌وجوی حیات در دیگر نقاط جهان به شمار می‌رود.