最新の研究は、外部からの厳しい介入がなければ、地球上の植物は以前の予測のほぼ2倍生存し、地球は19億年近く「緑を維持」できる可能性があることを示している。この結果は、Blue Marble Space の 2 人の研究者によるもので、彼らは気候モデルを使用して、将来の日射量の増加と大気中の二酸化炭素濃度の変化が地球の植生の運命に及ぼす長期的な影響を評価しました。

これまで科学界は、地球上の植物がいつ絶滅するかについて、さまざまな推定を行ってきた。一部の研究では、約1億年後には環境悪化により植生が現状を維持できなくなる可能性があると考えられている。他のモデルは、植物はまだ約10億年存続できる可能性があることを指摘しています。 「JGR Atmospheres」に掲載された最新の論文は、特定のシナリオの下では、地球上の最後の緑の部分が約18億7,000万年前まで完全に消滅しない可能性があると考え、この期限をさらに押し広げている。

研究チームは、考えられる2つの発展経路を検討することに焦点を当てた。1つは、大気中の二酸化炭素濃度が一般に現在のレベル近くに留まる一方、太陽放射の増加に伴って地表温度がゆっくりと上昇すると仮定する。もう1つは、風化などの地質学的プロセスによる炭素元素の「洗浄」の加速により、大気中の二酸化炭素が今後数十億年間減少し続けると仮定している。彼らは、気候モデルを使用してさまざまな時点で推論を実施し、徐々に温暖化して徐々に「炭素欠乏」になる環境で植生がどのくらいの期間維持できるかを測定しました。

気温上昇が支配的な要因であるシナリオの下では、モデルは地球の平均気温が約 15 億年かけてゆっくりと約 20 ℃上昇することを示しています。約5億年後には温暖化がさらに加速し、さらに摂氏40度が上昇する。この長期にわたる高温により、地表環境は植物にとってますます過酷になります。最終的には、最も耐性のある種でも生き残ることが困難になるでしょう。研究では、植物群落は約18億7千万年前に完全に消滅すると推定されている。

別の道から始めて、地質学的および気候的プロセスが大気からの二酸化炭素の除去を加速すると仮定すると、植物が直面する主な制限要因は「暑さ」から「飢餓」に移行するでしょう。このようなモデルでは、大気中の二酸化炭素濃度は、現在の 400 ppm (約 400 ppm) 強から、今後 10 億年間で 30 ppm 強まで低下する可能性があります。光合成に依存する植物の大部分にとって、そのような炭素源は非常に不足しています。最も楽観的な見積もりの​​下でも、18億4,000万年前以降、正常に成長し続けることは困難です。

高温によって「焼き尽くされる」にせよ、「炭素飢餓」で徐々に枯れてしまうにせよ、研究によると、地球上の植物と複雑な生態系は、今後20億年の期限までに終焉を迎える可能性が高いことが示唆されている。以前、太陽放射が増加し続けると、地球の海洋は約15億年後に大幅に蒸発する可能性があり、唯一残る水塊は点在する「ウォーターポケット」の形で地表に存在し、植生の生存空間がさらに圧縮されるだろう。

しかし、極端な環境により地表植物が完全に消滅したとしても、すぐに寿命が来るわけではありません。これまでのいくつかの理論やシミュレーションでは、地下深部環境の微生物がさらに長期間生存し、地球生物圏の「死の息吹」がさらに10億年遅れる可能性があることが示されている。このような生命体は、地下水、岩石の化学反応、弱いエネルギー源に依存し、極めて不毛で高温の環境で進化を続ける可能性がある。

研究著者はまた、この一連の推論は「外部からの介入がない」という前提の下で行われた、つまり人間やその他の潜在的な知的生命体が将来的に地球環境に大規模な工学的変更を加えることはない、と指摘した。実際、「地球工学」や「宇宙工学」によって居住可能な期間を延長するという考えは、地球の軌道を変更したり、大気の組成を調整したり、生物圏の生存時間を稼ぐために日よけ構造を配置したりするなど、古くから存在していました。それどころか、温室効果ガスの過剰な排出などの人間の行動も、短期的に一部の生態系の衰退を加速させ、長期的な運命にさらなる変数を加える可能性があります。

著者は、現在の光合成システムは炭素源の利用と熱耐性の点で既存の環境に高度に適応しているが、将来の進化は今日の想像を超える新しいメカニズムをもたらす可能性があると強調しています。たとえば、新しい光合成経路や、乾燥や熱に非常に強い植物の構造は、地球上の緑の生命の「ゴールライン」をある程度再定義する可能性があります。しかし、太陽の進化、大気の組成、地質学的プロセスが支配する大規模な状況では、生物学的改善が物理的および化学的境界の制約から完全に逃れることは困難です。

天文学的な観点から見ると、太陽は数十億年かけて赤色巨星に進化し、最終的には地球を含む内惑星を巻き込むか、住めなくなるまで焼き尽くすことになるだろう。これは地球の究極の運命とみなされています。最新の研究が示しているのは、地球表面の生命、特に植物界がこの最終的なフィナーレの前に通過する可能性がある長くて比較的明確な「カウントダウン」です。この時間スケールでは、人類の文明はほんの一瞬にすぎませんが、地球生態系の将来に対するその影響は、人類の存在そのものをはるかに超える可能性があります。

科学者の観点から見ると、このような長期予測は惑星の進化に関する学術的な議論であるだけでなく、現在の環境問題についての独自の視点も提供します。ここ数十年、数世紀にわたる気候変動と生態系の破壊を懸念するとき、長期的な「グリーンフィニッシュライン」の存在は、複雑な生命そのものの再生産に適した世界を維持することが貴重かつ脆弱な機会であることを人類に思い出させます。遠い将来のある時点で、高温と炭素不足の環境で最後の葉が枯れるとき、地球は数十億年の「緑の章」に別れを告げることになるが、これがまさに現在の研究が描こうとしている科学的な姿だ。