Planet Earth

Когда уровень углекислого газа упадёт до предела, при котором фотосинтез едва устойчив, доля диоксида углерода в атмосфере снова начнёт возрастать вследствие тектонической активности и жизни животных. Это позволит растительности вновь развиваться. Однако долгосрочная перспектива для растительной жизни на Земле — это полное вымирание, поскольку бо́льшая часть оставшегося в атмосфере углерода окажется связанным в земле. Некоторые микроорганизмы способны к фотосинтезу при концентрации CO2 в несколько частей на миллион, поэтому эти формы жизни, вероятно, исчезнут только из-за повышения температуры и потери биосферы.

В своей работе «Жизнь и смерть планеты Земля» авторы Питер Д. Уорд и Дональд Браунли утверждают, что некоторые формы животной жизни могут продолжить существование даже после того, как бо́льшая часть растительной жизни на Земле исчезнет. Первоначально некоторые насекомые, ящерицы, птицы и мелкие млекопитающие смогут продолжить существование вместе с морской жизнью. Авторы, однако, считают, что без кислорода, пополняемого растительной жизнью, животные, вероятно, вымрут от удушья в течение нескольких миллионов лет. Даже если в атмосфере останется достаточное количество кислорода вследствие живучести той или иной формы фотосинтеза, устойчивый рост глобальной температуры может привести к постепенной утрате биоразнообразия. Бо́льшая часть поверхности станет бесплодной пустыней, и жизнь в первую очередь должна остаться в океане. Как только солнечная светимость станет на 10% выше текущего значения, средняя глобальная температура поверхности достигнет 320 К (47°С). Атмосфера станет «влажной парниковой», что приведёт к безудержному испарению океанов. Модели будущего Земли показывают, что тогда стратосфера будет содержать повышенный уровень воды. Молекулы воды будут разрушаться солнечным ультрафиолетовым излучением посредством фотодиссоциации, из-за чего водород начнёт покидать атмосферу. Конечным результатом будет исчезновение морской воды по всей Земле через 1,1 миллиарда лет. В эту безокеанскую эру на поверхности по-прежнему будут водные бассейны, поскольку вода непрерывно будет высвобождаться из глубоких слоёв коры и мантии. Некоторые запасы воды могут быть сохранены на полюсах и даже могут случаться редкие ливни, но большая часть планеты будет сухой пустыней. Тем не менее, даже в этих засушливых условиях планета может сохранить некоторую микробную и, возможно, даже многоклеточную жизнь. Что произойдёт дальше — зависит от уровня тектонической активности. Устойчивый выход диоксида углерода из-за извержений вулканов в конечном счёте может привести к переходу атмосферы в состояние «суперпарник», как сейчас на Венере. Но без поверхностных вод тектоника плит, вероятно, остановится и большинство карбонатов останутся в земле.

Потеря океанов может быть отсрочена на 2 миллиарда лет, если уменьшится общее атмосферное давление. Более низкое атмосферное давление уменьшило бы парниковый эффект, тем самым понизив поверхностную температуру. Это может произойти, если природные процессы удалят азот из атмосферы. Исследования органических отложений показали, что по меньшей мере 100 кПа (1 бар) азота было удалено из атмосферы за последние четыре миллиарда лет. Если его выпустить обратно, то это фактически удвоит текущее атмосферное давление. Такая скорость изъятия была бы достаточной для борьбы с последствиями увеличения светимости Солнца в течение следующих двух миллиардов лет. Однако, помимо этого, в нижних слоях атмосферы количество воды вырастет до 40%, что станет причиной влажного парникового эффекта. Если парниковый эффект не произойдёт ранее, то в конечном счёте это явление будет иметь место через 3—4 миллиарда лет, когда светимость Солнца станет на 35—40 % больше, чем её текущее значение. Атмосфера нагреется, и поверхностная температура поднимется до 1600 K (1330°C), что сможет расплавить горные породы. Тем не менее большая часть атмосферы будет сохранена, пока Солнце не вступит в стадию красного гиганта.