آخرین گیاهان روی زمین چه زمانی نابود می‌شوند؟

فرارو- دانشمندان با استفاده از مدل‌های پیشرفته اقلیمی آینده زمین را شبیه‌سازی کرده‌اند و به این نتیجه رسیده‌اند که حیات گیاهی بسیار مقاوم‌تر از آن چیزی است که تصور می‌شد و احتمالاً تا نزدیک پایان عمر قابل سکونت سیاره دوام خواهد آورد.

به گزارش فرارو به نقل از ساینس الرت، اگر نگهداری از گیاهان آپارتمانی برایتان دشوار است و گلدان‌هایتان یکی پس از دیگری خشک می‌شوند، شاید دانستن این موضوع کمی آرامش‌بخش باشد: گیاهان روی زمین، در مجموع، احتمالاً هنوز حدود۱.۸۷ میلیارد سال دیگر به حیات خود ادامه خواهند داد.

این نتیجه پژوهشی جدید است که دو دانشمند علوم سیاره‌ای با استفاده از مدل‌های رایانه‌ای برای برآورد حداکثر طول عمر زیست‌کره گیاهی زمین انجام داده‌اند. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد آخرین گیاهان زمانی از بین خواهند رفت که خورشید به اندازه‌ای درخشان‌تر شود که دیگر شرایط لازم برای ادامه فتوسنتز و حیات گیاهی روی زمین وجود نداشته باشد.

خورشیدی که هر روز داغ‌تر می‌شود

بر اساس مدل‌های اخترفیزیکی، خورشید به‌تدریج و طی میلیاردها سال آینده روشن‌تر و پرانرژی‌تر خواهد شد. پژوهشگران برآورد کرده‌اند که تا حدود ۱.۸۷ میلیارد سال دیگر، درخشندگی خورشید حدود ۲۰ درصد بیشتر از امروز خواهد بود.

این افزایش انرژی می‌تواند دو پیامد متفاوت اما مشابه داشته باشد؛ یا دمای زمین آن‌قدر بالا می‌رود که گیاهان توان تحمل آن را از دست می‌دهند، یا تغییرات شیمیایی جو باعث می‌شود دی‌اکسیدکربن، که ماده اولیه فتوسنتز است، به حدی کاهش یابد که گیاهان عملاً از گرسنگی کربنی از بین بروند.

دو سناریو برای پایان حیات گیاهی

جیکوب حق‌مصرا، اخترزیست‌شناس، و اریک ولف، دانشمند اقلیم سیاره‌ای، برای بررسی این موضوع از یک مدل سه‌بعدی اقلیمی استفاده کردند که تغییرات زمین را در دو میلیارد سال آینده شبیه‌سازی می‌کند. این مدل علاوه بر افزایش تدریجی نور خورشید، تغییرات طبیعی میزان دی‌اکسیدکربن جو را نیز در نظر گرفته است.

در چرخه طبیعی زمین، دی‌اکسیدکربن به مرور وارد اقیانوس‌ها می‌شود، در کف دریاها به سنگ تبدیل می‌شود و سپس طی میلیون‌ها سال از طریق فعالیت‌های آتشفشانی دوباره به جو بازمی‌گردد. از آنجا که دانشمندان هنوز دقیقاً نمی‌دانند این چرخه تا چه اندازه به دمای سطح زمین وابسته است، دو سناریوی متفاوت را بررسی کردند.

در سناریوی نخست، کاهش دی‌اکسیدکربن سریع‌تر اتفاق می‌افتد، در حالی که دمای زمین نسبتاً پایدار باقی می‌ماند. در این حالت، گیاهان به دلیل کمبود کربن، حدود ۱.۸۴ میلیارد سال دیگر از بین می‌روند.

در سناریوی دوم، میزان دی‌اکسیدکربن تقریباً ثابت می‌ماند، اما دمای زمین به تدریج افزایش می‌یابد تا میانگین آن به حدود ۶۵ درجه سانتی‌گراد برسد؛ دمایی که دیگر هیچ گیاه خشکی‌زی قادر به ادامه حیات در آن نخواهد بود. این سناریو عمر زیست‌کره گیاهی زمین را تا حدود ۱.۸۷ میلیارد سال  افزایش می‌دهد.

گیاهان شاید تا پایان عمر اقیانوس‌ها دوام بیاورند

به گفته پژوهشگران، این یافته‌ها نشان می‌دهد گیاهان ممکن است تقریباً تا زمانی زنده بمانند که زمین شروع به از دست دادن آب‌های خود کند؛ موضوعی که عمر زیست‌کره گیاهی را تقریباً هم‌زمان با عمر اقیانوس‌های زمین قرار می‌دهد.

این برآورد نسبت به بسیاری از مطالعات پیشین خوش‌بینانه‌تر است و نشان می‌دهد حیات گیاهی احتمالاً مقاومت بیشتری در برابر تغییرات تدریجی محیط دارد. با این حال، خود پژوهشگران تأکید می‌کنند که این مدل‌ها یک فرض مهم را در نظر نگرفته‌اند: تکامل زیستی و پیشرفت فناوری.

در شبیه‌سازی‌ها فرض شده است که گیاهان طی میلیاردها سال آینده هیچ تغییر تکاملی مهمی نخواهند داشت، در حالی که چنین فرضی لزوماً واقع‌بینانه نیست. دانشمندان می‌گویند ممکن است گیاهان در آینده توانایی تنظیم بهتر دما و فشار محیط را به دست آورند و خود را با شرایط جدید سازگار کنند. حتی احتمال دارد به تدریج به ارتفاعات بسیار بالا، لایه‌های فوقانی جو یا محیط‌هایی فراتر از سطح زمین گسترش پیدا کنند.

از دیدگاه نظری، اگر چنین سازگاری‌هایی رخ دهد، حیات گیاهی شاید بتواند به اجرامی مانند ماه، دنباله‌دارها یا حتی فضا منتقل شود.

آیا فناوری می‌تواند زمین را نجات دهد؟

سناریوی دیگری که پژوهشگران مطرح می‌کنند، هرچند بیشتر به داستان‌های علمی‌تخیلی شباهت دارد، استفاده از فناوری برای حفظ شرایط مناسب زندگی است. برای مثال، برخی ایده‌های مهندسی اقلیم پیشنهاد می‌کنند با تزریق ذرات بازتاب‌دهنده به لایه‌های بالایی جو یا نصب سپرهای خورشیدی در مدار زمین، بخشی از انرژی خورشید بازتاب داده شود و از افزایش بیش از حد دمای سیاره جلوگیری شود.

ایده‌های بلندپروازانه‌تری نیز مطرح شده‌اند؛ از جمله تغییر تدریجی مدار زمین و دور کردن آن از خورشید یا حتی دستکاری ویژگی‌های خورشید برای ثابت نگه داشتن میزان انرژی تابشی آن. البته پژوهشگران تأکید می‌کنند چنین طرح‌هایی در حال حاضر صرفاً فرضیه‌هایی بسیار دور از دسترس هستند.

آینده‌ای سبزتر از آنچه تصور می‌شد

اگرچه هیچ‌کس نمی‌تواند با قطعیت درباره میلیاردها سال آینده اظهار نظر کند، اما نتایج این مطالعه تصویری امیدوارکننده از آینده حیات روی زمین ارائه می‌دهد. به باور پژوهشگران، آنچه امروز به عنوان محدودیت‌های حیات می‌شناسیم، شاید تنها بازتاب شرایط کنونی زمین باشد و نه مرز نهایی توانایی موجودات زنده برای سازگاری.

آن‌ها در پایان نتیجه می‌گیرند حیات روی زمین بسیار مقاوم‌تر از تصور ماست و محتمل‌ترین سناریو این است که زندگی، به شکلی یا شکلی دیگر، دست‌کم تا زمانی که خود زمین قابل سکونت باقی بماند، به بقای خود ادامه دهد.