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2025-01-04 06:19:00
陸上植物の絶滅までの時間 (Gyr) 対 CO2 さまざまな風化パラメータにおける現代と比較した脱ガスの程度。クレジット： 惑星科学マガジン （2024年）。 DOI: 10.3847/PSJ/ad7856
今日、地球上の生命の未来は人間の手にかかっています。しかし、人間中心主義の時代以降、状況は不確実になり始めました。太陽の明るさは時間の経過とともに増加し、1 億 1,000 万年ごとに約 1% 増加するため、地球の表面は徐々に温暖化します (ただし、現在の地球温暖化よりもはるかに遅い速度です)。
これにより、ケイ酸塩の浸食速度、つまりケイ酸塩岩の変形プロセスが変化します。 炭酸塩岩 として 大気中の二酸化炭素 と雨水が結合して炭酸が生成されます。
大部分が石灰岩とドロマイトである炭酸塩岩は、再び元の石灰岩に変換されます。 ケイ酸塩岩 火山活動と高温変成作用によって。彼 火山活動 それは二酸化炭素を放出し、それがケイ酸塩の浸食によって失われた二酸化炭素を置き換え、炭酸塩-ケイ酸塩サイクルが続きます。
したがって、数百万年の時間スケールで見ると、大気中の二酸化炭素レベルはほぼ安定しており、他のすべての条件が等しいことになります（これが当てはまることはほとんどありません）。しかし、太陽の明るさが増すにつれて地球の温度がゆっくりと上昇するため、ケイ酸塩の風化も遅くなり、大気中からより多くの二酸化炭素が排出されることになる。
炭酸塩埋設は海洋大気系からも炭素を除去します。これは、二酸化炭素、太陽光、水を餌とする植物にとっては悪いニュースであり、被害は2倍になります。 表面温度 日光に当たることで増加します。植物が絶滅すると、地球上の多くの生命が飢えて死んでしまいます。それがいつ起こるかを計算するのは数十年にわたる取り組みであり、 取得した時間間隔で 1 億年から 10 億年ですが、このようなモデルのすべての可動部分により計算が困難になります。
シカゴ大学とイスラエルのワイツマン科学研究所の3人の科学者は、地球の生物圏の年齢を17億年に延長する新しいモデルを発表した。彼の作品には、 出版された 内部 惑星科学マガジン。
「（最近のデータが示唆するように）風化が温度に強く依存したり、CO2に強く依存したりする場合、気候、生産性、風化の間の相互作用によって、将来の光度によるCO2の減少が減速し、一時的に逆転することがわかった」と研究者らは書いている。二酸化炭素が植物に枯渇するのを防ぎます。」
彼らの研究結果は、植物がCO.2欠乏や極端な温度で死ぬまで生存できる期間を16億年から18億2千万年に延長し、将来的にはマクロサイズの生物の寿命を2倍にする可能性がある。
これまでのほとんどの研究では、ケイ酸塩の風化は温度に強く依存し、電子折り畳み時間 (T-ku) が 10 ～ 20 年の指数関数的であり、CO2 依存性は弱く、4 乗根と 2 乗の間で ( の累乗で) 変化すると想定されていました。 CO2濃度の根。最小の t-ku は、ケイ酸塩の風化速度が温度に大きく依存することを意味します。
彼らは 2 つのシナリオを検討しました。CO2 不足による植物の絶滅 {T-ku =13.7 ケルビンおよび β=0.25} です。 1992 年のカルディエラとキャスティング過熱による消滅 {T-ku =31 K and β=0.41} クリサンセン・トットンとキャトリング 2017年に。
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彼らも見ています 植物 C3 および C4 それらは別々に異なります（光合成、炭素固定プロセスの効率性、および高温と乾燥条件への耐性が異なります。地球上の植物の約 95% は C3 植物です）。
これらのパラメータのペアを使用して、世界の平均的な植物の生産性、炭素循環、気候のモデルを組み合わせて、陸上植物、そしてもちろんそれらに依存するすべての種の絶滅のメカニズムを決定しました。過熱シナリオを表す 2 番目のパラメーターは、最初のパラメーターと比較して将来の植物の寿命が長くなり、それぞれ 18 億年と 13 億年になります。これまでの作品よりもかなり長いです。
どちらの場合も二酸化炭素濃度は現代の値から減少し、最初のシナリオではゼロ、2番目のシナリオでは約170ppmにまで減少しました。地球の表面温度は、シナリオ 1 では約 310 K (37 °C)、シナリオ 2 では 335 K (62 °C) でピークに達します。 (地球の現在の平均表面温度は約 289 K (16°C) です)。一枚の写真では暑くなります。
C3 植物は C4 植物よりも前に絶滅しました。CO2 濃度レベル 150 ppm で 5 億年 (シナリオ 1)、C3 植物では 0.8 Gy (シナリオ 2) と比較し、C4 植物では 1.8 Gy に対して 1.2 Gyr でした。地球上に存在する植物は約 5 億年後、ソルガム、サトウキビ、トウモロコシなどの C4 植物だけになるでしょう。少なくとも、誰かがお菓子を作り続ければ、お菓子は今後5億年は存在し続けるでしょう。
著者は地球外生命体についていくつかの重要な結論を引き出すこともできた。 「もし生命が地球外でも普通に存在するのであれば、我々の結論は将来の系外惑星でのバイオシグネチャーの観察によって検証されるかもしれない。」と彼らは書いている。
生物圏のより長い将来は、知的生命体の発展にも影響を与えます。彼らは、寿命が長いということは、知的生命体を生み出すための「困難なステップ」（重大かつ不可能な進化の移行）がこれまで考えられていたよりも少ないことを意味していることを示している。これまでの研究者らは、4～5の困難なステップが必要であると示唆していたが、著者らの計算によれば、生物圏が長いためこの数は2.4に減少するという。
これは、地球外に知的生命体が存在する可能性があるという見通しにとって朗報です。彼らの結果は、「知的生命体の出現は、以前の著者らが主張したほど難しくない（したがって、より一般的な）プロセスである可能性があることを示唆しています。
詳細情報:
RJ Graham 他、陸上生物圏の寿命の大幅な延長、 惑星科学マガジン （2024年）。 DOI: 10.3847/PSJ/ad7856
© 2024 レッドシエンシア
引用: 植物の将来の寿命が延長されたばかり (2024 年 12 月 31 日) https://phys.org/news/2024-12-future-lifespan.html より 2025 年 1 月 2 日に取得
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#未来の植物は拡大したばかり #カバルヌサンタラ