최신 연구에 따르면 심각한 외부 개입이 없으면 지구상의 식물은 이전에 예상했던 것보다 거의 두 배나 오래 살아남을 수 있으며 지구는 거의 19억년 동안 "녹색으로 유지"될 수 있습니다. 이 결과는 기후 모델을 사용하여 미래 태양 복사 증가와 대기 이산화탄소 농도 변화가 지구 식생의 운명에 미치는 장기적인 영향을 평가한 Blue Marble Space의 두 연구원에게서 나온 것입니다.

이전에 과학계에서는 지구 식물이 언제 멸종할지에 대해 매우 다양한 추정치를 내놓았습니다. 일부 연구에서는 식물이 약 1억년 안에 환경 악화로 인해 현재 상태를 유지하지 못할 수도 있다고 믿습니다. 다른 모델에서는 식물이 여전히 약 10억년 동안 생존할 수 있다고 지적합니다. "JGR Atmospheres"에 발표된 최신 논문은 특정 시나리오에서 지구상의 마지막 녹색 조각이 약 18억 7천만년 전까지 완전히 사라지지 않을 수 있다고 믿으며 이 시간 제한을 더욱 확장했습니다.

연구팀은 두 가지 가능한 개발 경로를 조사하는 데 중점을 두었습니다. 하나는 대기의 이산화탄소 농도가 일반적으로 현재 수준에 가깝게 유지되는 반면 표면 온도는 태양 복사 증가에 따라 천천히 증가한다고 가정합니다. 다른 하나는 풍화 작용과 같은 지질학적 과정에 의한 탄소 원소의 가속화된 "세척"으로 인해 대기 중 이산화탄소가 향후 수십억 년 동안 계속 감소할 것이라고 가정합니다. 그들은 기후 모델을 사용하여 다양한 시점에서 추론을 수행하여 점차 따뜻해지고 점차 "탄소 결핍"이 되는 환경에서 식물이 얼마나 오랫동안 지속될 수 있는지 측정했습니다.

기온 상승이 지배적인 요인이라는 시나리오에서 모델은 지구 평균 기온이 약 15억년 안에 약 섭씨 20도 정도 천천히 상승할 것임을 보여줍니다. 약 5억년 후에는 온난화가 더욱 가속화되어 섭씨 40도가 더 추가될 것입니다. 이러한 장기간의 고온은 식물의 표면 환경을 점점 더 가혹하게 만들 것입니다. 결국 가장 관대한 종이라도 살아남는 데 어려움을 겪게 될 것입니다. 연구에 따르면 식물 군집은 약 18억 7천만년 전에 완전히 사라질 것으로 추정됩니다.

지질학적, 기후적 과정이 대기에서 이산화탄소 제거를 가속화한다고 가정하고 다른 경로에서 시작하면 식물이 직면하는 주요 제한 요소는 "열"에서 "굶주림"으로 바뀔 것입니다. 그러한 모델에서 대기 중 이산화탄소 농도는 현재 400ppm(약 400ppm)이 조금 넘는 수준에서 향후 10억년 동안 30ppm이 조금 넘는 수준으로 떨어질 수 있습니다. 광합성에 의존하는 대부분의 식물의 경우 그러한 탄소원은 극히 부족합니다. 가장 낙관적으로 추정하더라도 18억 4천만년 전 이후에도 정상적으로 계속해서 성장하기는 어려울 것입니다.

고온으로 인해 '타죽어 죽는' 것인지, '탄소 기근'으로 점차 시들어가는 것인지, 연구 결과에 따르면 지구상의 식물과 복잡한 생태계는 향후 20억년 안에 마감일 이전에 종말을 맞이할 가능성이 높습니다. 이전에는 태양 복사열이 계속 증가함에 따라 약 15억 년 후에 전 세계 해양이 크게 증발할 수 있으며, 남은 유일한 수역은 흩어져 있는 "물 주머니"의 형태로 표면에 존재하게 되어 식물의 생활 공간을 더욱 압축하게 됩니다.

그러나 극한 환경으로 인해 표면 식물이 완전히 사라지더라도 생명의 종말이 즉시 오지 않을 수도 있습니다. 일부 이전 이론과 시뮬레이션에서는 깊은 지하 환경의 미생물이 여전히 오랜 기간 동안 생존하여 지구 생물권의 "죽음"을 수십억 년 지연시킬 수 있음을 보여주었습니다. 이러한 생명체는 지하수, 암석 화학 반응 및 약한 에너지원에 의존하여 극도로 불모지이고 고온 환경에서 계속 진화할 수 있습니다.

연구 저자는 또한 이러한 일련의 추론이 '외부 개입 없음'을 전제로 수행되었다는 점을 지적했는데, 이는 인간이나 다른 잠재적 지적 생명체가 미래에 지구 환경에 대규모 공학적 변화를 일으키지 않을 것임을 의미합니다. 실제로 지구 궤도를 바꾸거나, 대기 구성을 조정하거나, 생물권의 추가 생존 시간을 벌기 위해 차양 구조를 배치하는 등 '지구 공학'이나 '우주 공학'을 통해 거주 가능 기간을 연장하려는 아이디어는 오랫동안 존재해 왔습니다. 반대로 과도한 온실가스 배출과 같은 인간의 행동도 단기적으로 일부 생태계의 쇠퇴를 가속화하여 장기적인 운명에 더 많은 변수를 추가할 수도 있습니다.

저자는 현재의 광합성 시스템이 탄소원 활용 및 내열성 측면에서 기존 환경에 고도로 적응해 왔지만, 미래의 진화는 여전히 오늘날 상상하는 것 이상의 새로운 메커니즘을 가져올 수 있음을 강조합니다. 예를 들어, 새로운 광합성 경로와 극심한 가뭄 및 열 저항성 식물 구조는 어느 정도 지구상의 녹색 생명의 "종료선"을 재정의할 수 있습니다. 그러나 태양의 진화, 대기 구성, 지질학적 과정이 지배하는 대규모 맥락에서 어떤 생물학적 개선도 물리적, 화학적 경계의 제약을 완전히 벗어나기는 어렵습니다.

천문학적인 관점에서 볼 때, 태양은 수십억 년 안에 적색거성으로 진화할 것이고, 결국 지구를 포함한 내부 행성들을 사람이 살 수 없는 지점까지 포함시키거나 태워버릴 것이다. 이것이 지구의 궁극적 운명으로 간주됩니다. 최신 연구가 묘사하는 것은 지구 표면의 생명체, 특히 식물 세계가 이 궁극적인 최후를 맞이하기 전에 겪을 수 있는 길고 비교적 명확한 "카운트다운"입니다. 이 시간 규모로 볼 때 인류 문명은 매우 짧은 순간에 불과하지만, 그것이 지구 생태계의 미래에 미치는 영향은 그 존재 자체를 훨씬 뛰어넘을 수 있습니다.

과학자들의 관점에서 이러한 장기 예측은 행성 진화에 대한 학문적 논의일 뿐만 아니라 현재의 환경 문제에 대한 독특한 관점을 제공합니다. 최근 수십 년, 수백 년 동안 기후변화와 생태계 파괴가 걱정될 때, 장기적인 '녹색 결승선'의 존재는 복잡한 생명체 자체의 재생산에 적합한 세계를 유지하는 것이 소중하고 취약한 기회임을 인류에게 일깨워준다. 먼 미래의 어느 시점, 고온과 탄소가 부족한 환경에서 마지막 잎이 시들게 될 때, 지구는 수십억 년의 "녹색 장"에 작별을 고할 것이며, 이것이 바로 현재 연구가 그려내려고 하는 과학적 그림입니다.