Por enquanto, o futuro da vida na Terra está nas mãos dos humanos. Mas depois da era antropocêntrica, a situação começa a ficar arriscada. A luminosidade do sol está aumentando ao longo do tempo, cerca de 1% a cada 110 milhões de anos, então a superfície da Terra ficará gradualmente mais quente (mas a uma taxa muito mais lenta do que o aquecimento global de hoje).

Isso alterará a taxa na qual ocorre o intemperismo do silicato — o processo pelo qual as rochas de silicato se transformam em rochas de carbonato à medida que o dióxido de carbono atmosférico e a água da chuva se combinam para produzir ácido carbônico.

Rochas carbonáticas, principalmente calcário e dolomita, transformam-se novamente em rochas silicatadas por meio de ação vulcânica e metamorfose em alta temperatura. A atividade vulcânica emite dióxido de carbono que substitui o retirado pelo intemperismo do silicato, e o ciclo carbonato-silicato continua.

Então, em escalas de tempo de milhões de anos, o nível de dióxido de carbono na atmosfera seria aproximadamente estável, tudo o mais sendo igual (o que raramente acontece). Mas, à medida que a luminosidade crescente do sol aumenta lentamente a temperatura da Terra, o intemperismo do silicato também deve diminuir, retirando mais dióxido de carbono da atmosfera.

O enterro de carbonato também remove carbono do sistema oceano-atmosfera. Isso é uma má notícia para as plantas, que se alimentam de dióxido de carbono, luz solar e água, e elas sofrerão duplamente à medida que as temperaturas da superfície aumentam devido ao sol. À medida que as plantas desaparecem, a vida em grande escala na Terra passaria fome e morreria. Calcular quando isso acontece tem sido um esforço por décadas, com períodos de tempo obtidos de 100 milhões a 1 bilhão de anos, mas todas as partes móveis em tal modelo tornam o cálculo difícil.

Um trio de cientistas da Universidade de Chicago e do Instituto Weizmann de Ciência em Israel agora apresentou um novo modelo que empurra a vida útil da biosfera terrestre para 1,7 bilhão de anos. O trabalho deles foi publicado no The Planetary Science Journal .

Os resultados aumentam o período de sobrevivência das plantas para 1,6 a 1,82 bilhão de anos, até que elas morram de falta de CO2 ou de temperaturas extremas, talvez dobrando a expectativa de vida futura de organismos de tamanho macro.

A maioria dos trabalhos anteriores assumiu que o intemperismo do silicato é fortemente dependente da temperatura — exponencial com um tempo de e-dobramento (T e ) de 10 a 20 anos, e fracamente dependente de CO 2 , variando (pela potência B) entre a quarta raiz e a raiz quadrada da concentração de CO 2 . T e menor significa uma dependência mais forte da taxa de intemperismo do silicato na temperatura.

Eles consideram dois cenários: extinção de plantas por CO 2 inadequado {T e = 13,7 Kelvin e B = 0,25}, como em Caldiera e Kasting em 1992 , e extinção por superaquecimento {T e = 31 K e B = 0,41}, como em Krissansen-Totton e Catling em 2017.

Eles também observaram as plantas C3 e C4 separadamente (elas diferem na eficiência com que usam a fotossíntese, nos seus processos de fixação de carbono e na tolerância a condições quentes e secas — cerca de 95% das plantas na Terra são plantas C3).

Com esses pares de parâmetros, eles acoplam modelos de média global de produtividade vegetal, ciclo de carbono e clima para determinar os eventuais mecanismos de extinção de plantas terrestres — e, claro, todas as espécies que dependem delas. O segundo conjunto de parâmetros, representando o cenário de superaquecimento, resulta em uma vida útil futura mais longa de plantas terrestres em relação ao primeiro conjunto, 1,8 bilhão de anos em comparação a 1,3 bilhão de anos, respectivamente. Isso é substancialmente mais longo do que em qualquer trabalho anterior.

A concentração de dióxido de carbono diminui do valor moderno em ambos os casos, para essencialmente zero no primeiro cenário e para cerca de 170 partes por milhão (ppm) no segundo cenário. A temperatura da superfície da Terra atinge o pico em cerca de 310 K (37°C) no cenário um e 335 K (62°C) no cenário dois. (A temperatura média atual da superfície da Terra é de cerca de 289 K (16°C)). Vai estar quentinho em qualquer uma das fotos.

As plantas C3 foram exterminadas antes das plantas C4: 0,5 bilhões de anos (cenário 1) em um nível de concentração de CO 2 de 150 ppm, comparado a 0,8 Gyr (cenário 2) para plantas C3, e 1,2 Gyr comparado a 1,8 Gy respectivamente para plantas C4. A Terra verá cerca de 500 milhões de anos em que as únicas plantas que existirão serão plantas C4, como sorgo, cana-de-açúcar e milho. Pelo menos os doces estarão por aí por mais meio bilhão de anos, se sobrar alguém para produzi-los.

Os autores também conseguem tirar algumas grandes conclusões sobre a vida extraterrestre. "Se a vida for comum além da Terra", eles escrevem, "nossas conclusões podem ser testáveis com observações futuras de bioassinaturas em planetas extrassolares".

Um futuro mais longo da biosfera também tem implicações para o desenvolvimento de vida inteligente. Elas mostram que uma vida útil mais longa sugere menos "passos difíceis" — transições evolutivas críticas e improváveis — para produzir vida inteligente do que o estimado anteriormente. Pesquisadores anteriores sugeriram 4–5 para o número de passos difíceis necessários, mas uma biosfera mais longa reduz esse número para 2,4, calculam os autores.

Essas são boas notícias para a perspectiva de vida extraterrestre inteligente. Seus resultados "sugerem que o surgimento de vida inteligente pode ser um processo menos difícil (e consequentemente mais comum) do que alguns autores anteriores argumentaram.