Клімат та життя на Землі через 250 мільйонів років

Нове геофізичне дослідження під керівництвом Олександра Фарнсворта з Брістольського університету, яке опубліковане у вересні 2023 року в журналі «Nature Geoscience», показало, що екстремальні кліматичні умови можуть призвести до вимирання переважної кількості видів ссавців (зокрема і людини) приблизно через 240 – 250 млн. років.

Карта нашої Землі ніколи не була статичною. Наразі суша розбита на шість континентів. Але в минулому вона була об'єднана в один суперконтинент - Пангею, а ще раніше - в Моногею. Процеси злиття та розходження материків повторювалися і будуть повторюватися за рахунок тектоніки літосферних плит. У майбутньому, через пару сотень мільйонів років, материки знову зіллються в єдиний суперконтинент - Пангею Ультіму (PU), і це місце не буде привітним для ссавців та багатьох інших представників флори та фауни.

Для більшості видів теплокровних тварин останні 55 млн років стали оптимальними для розвитку, що призвело до їх великого різноманіття (особливо у Еоцені та Міоцені). Для них колись дуже добре склалися кліматичні умови. Після цього вони адаптувалися та поширилися практично по всій планеті. Загалом, адаптація продовжиться і в майбутньому, але все має свої межі. Справа в тому, що майбутнє Землі прогнозується досить похмурим та спекотним. Глобальне потепління, яке постійно набирає нових обертів внаслідок антропогенного чинника, розігріє планету. Майже впевнено можна сказати, що ми пройдемо точку неповернення. Але зближення континентів посилить ситуацію ще більше.

Комп'ютерне моделювання показало, що буде з кліматом з огляду на фактичні процеси. Модель спиралася на поточну циркуляцію атмосфери, особливості течій у Світовому океані, динаміку рослинного покриву та інші чинники. Також враховувалася кількість сонячного випромінювання, що досягає поверхні Землі. А воно з часом зростатиме зі швидкістю близько 1%/110 млн. років і на момент утворення Пангеї Ультіма наша планета отримуватиме сонячної енергії приблизно на 2,5% більше від нинішньої кількості. Крім того, злиття континентів призведе до суттєвої активізації вулканічних процесів та землетрусів.

Таким чином, сукупний вплив таких факторів, як зростання концентрації парникових газів (головним чином метану і СО₂), збільшення світимості Сонця та активізація геотектонічних процесів призведе до сумних наслідків. Клімат на PU виявиться різко континентальним. Концентрація вуглекислого газу складе близько 620 – 1120 ppm, що вище за поточні показники в 1,5 – 2,5 рази (це при найбільш оптимістичній реалізації моделі). Середня температура на суші може підвищитись на 14 °С. Оскільки більша частина нового материка розташовуватиметься в тропічних і екваторіальних широтах, то максимальна температура може сягати +40…+70 °С на великих просторах суші. Розрахунки показують, що при подібному сценарії придатними для життя можуть виявитися лише 8 – 16% території від усього материка (див. рис. 1). Отже, масове вимирання практично неминуче.

Рисунок 1. Результати моделювання та прогнози. а – різноманітність видів ссавців на Землі без впливу людського фактору; b – населені регіони (зелена зона) при реалізації доіндустріальної моделі, 66% від загальної території суші; середня температура (°С) найхолоднішого місяця в році (c, f) і найтеплішого місяця (d, g) для двох сценаріїв з низькою концентрацією вуглекислого газу (280 ppm) та високою (1120 ppm); e, h – відповідна площа проживання на PU для кожного сценарію.

Нижче на діаграмі можна побачити, як PU – Пангея Ультіма виходитиме із зеленої зони придатної до життя в червону зону з несприятливими умовами внаслідок збільшення концентрації парникових газів та світимості Сонця. По вертикалі та горизонталі діаграми відкладено значення індексів ESI (Earth Similarity Index) та PHI (Planetary Habitability Index), що характеризують умови на небесних тілах, що придатні для формування життя у тому вигляді, в якому ми його знаємо. Значення понад 0,8 вважаються сприятливими. Для більшої наочності на графіку нанесені інші планети та супутники у нашій Сонячній системі.

Зазначимо, що у моделюванні не враховувався стан Світового океану та видового розмаїття живих організмів у ньому. Наголос зроблений лише на сушу. Очікується, що і в морях майбутнього умови стануть негативними для розвитку та існування багатьох представників фауни.

Таким чином, нам взагалі не варто боятися того, що за кілька мільярдів років наше Сонце перетвориться на червоний гігант і розшириться до орбіти Землі. Тут і на самій планеті відбуватимуться процеси, які за кілька сотень мільйонів років можуть призвести до зникнення великої кількості живих істот і рослин. Але подібний результат може настати і набагато раніше, якщо людство не схаменеться і не почне робити рішучих кроків у збереженні нашої планети та її біосфери.

Підготував Ігор Кібальчич, кандидат географічних наук, метеоролог.