De zon zal over een paar miljard jaar opzwellen, waardoor de aarde gaandeweg onleefbaar wordt voor al het leven dat complexer is dan een microbe. Maar dat moment ligt veel verder in de toekomst dan wetenschappers tot nog toe aannamen.
De zon wordt helderder en zet uit naarmate hij ouder wordt. Uiteindelijk zal hij de aarde zo sterk verhitten dat onze planeet onbewoonbaar wordt. Toch kan complex leven onder die extreme omstandigheden veel langer overleven dan we eerder dachten.
Op basis van waarnemingen van andere sterren schatten onderzoekers dat onze zon verandert in een rode reus, een proces dat over ongeveer 5 miljard jaar de aarde zal vernietigen. Maar hoe lang de planeet nog leefbaar blijft, is nog altijd een open vraag. Van de complexe levensvormen zullen uiteindelijk alleen de planten overblijven, zowel op het land als in het water. Hun voortbestaan hangt deels af van de temperatuur op aarde, maar vooral van de hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer, die ze nodig hebben voor fotosynthese.
Thermostaat van de aarde
‘De thermostaat van de aarde is het broeikaseffect: dat houdt de hoeveelheid CO₂ in balans zodat de temperatuur binnen een leefbaar bereik blijft’, zegt astrobioloog Jacob Haqq-Misra van Blue Marble Space in de Verenigde Staten. Wanneer de temperaturen hoog oplopen, wordt CO₂ in gesteente opgeslagen. Daardoor neemt de hoeveelheid CO₂ in de atmosfeer af en kan een deel van de warmte ontsnappen.
Naarmate de zon verder uitzet, wordt CO₂ daardoor de belangrijkste beperkende factor voor plantengroei. Eerder onderzoek schatte dat planten uitsterven zodra de CO₂-concentratie in de atmosfeer onder de 10 deeltjes per miljoen (ppm) daalt. Daarna zouden alleen microben overblijven. Dat moment zou over ongeveer 1,35 miljard jaar aanbreken. Hoe lang microben daarna nog kunnen voortbestaan, is onbekend, maar waarschijnlijk is dat nog veel langer.
Miljoenen jaren extra
Nieuwe simulaties van Haqq-Misra en zijn collega Eric Wolf wijzen er nu op dat planten mogelijk nog eens 500 miljoen jaar extra krijgen. Hun modellen zijn gedetailleerder dan eerdere simulaties. Ze houden rekening met het feit dat sommige planten, zoals cactussen en ananassen, gebruikmaken van een vorm van fotosynthese die bekendstaat als CAM-fotosynthese (crassulacean acid metabolism). Die methode is veel efficiënter in het opnemen van CO₂ uit de lucht. Daardoor kunnen planten overleven tot de CO₂-concentratie is gedaald tot slechts 1 ppm. Planten kunnen daardoor meer dan 1,8 miljard jaar blijven bestaan.
‘Leven op aarde blijkt tot veel meer in staat dan we dachten’, zegt Haqq-Misra. Hij wijst er bovendien op dat evolutie op zulke enorme tijdschalen organismen mogelijk nog langer laat overleven. Zij hebben de tijd om zich aan te passen aan de geleidelijke opwarming door de uitdijende zon.
Nog niet halverwege
‘Deze modellen suggereren dat we ons niet aan het einde van het bestaan van complexe levensvormen op aarde bevinden, zoals pessimistischere scenario’s voorspelden. We zijn zelfs niet halverwege, maar misschien zelfs dichterbij het begin’, zegt astrobioloog Edward Schwieterman van de Universiteit van Californië, Riverside, in de Verenigde Staten.
Dat is op zich al goed nieuws, maar het suggereert ook dat, als we de aarde als een representatief voorbeeld van een bewoonbare wereld kunnen nemen, onze kansen om leven op een andere planeet te vinden wellicht groter zijn dan verwacht, zegt hij. ‘Dit is geen puur filosofische vraag’, zegt Schwieterman. ‘Deze onderzoekers maken modellen van toekomstige versies van de aarde – die lijken op planeten die we mogelijk binnen de komende twintig jaar met telescopen kunnen waarnemen.’
Geef een reactie