La Terra potrebbe restare verde per quasi due miliardi di anni

Un nuovo modello climatico tridimensionale suggerisce che piante e vegetazione potrebbero sopravvivere sul nostro pianeta per moltissimo tempo

La fine della vita sulla Terra non arriverà domani, e nemmeno tra qualche milione di anni. Secondo un nuovo studio, le piante potrebbero continuare a esistere sul nostro pianeta per un tempo sorprendentemente lungo: fino a quasi due miliardi di anni. È una prospettiva che sposta in avanti l’orizzonte della biosfera terrestre e offre nuovi elementi per capire non solo il futuro remoto della Terra, ma anche l’abitabilità dei pianeti extrasolari.

La ricerca, condotta da Jacob Haqq-Misra ed Eric Wolf, si concentra su una domanda apparentemente semplice ma scientificamente complessa: per quanto tempo la Terra potrà ancora ospitare una biosfera vegetale? La risposta dipende da un equilibrio delicato tra due grandi fattori: l’aumento progressivo della luminosità del Sole e la quantità di anidride carbonica presente nell’atmosfera.

Il Sole diventerà sempre più luminoso

Nel corso della sua evoluzione, il Sole diventa lentamente più brillante. La sua luminosità aumenta su scale di tempo enormi, dell’ordine dei miliardi di anni. Questo significa che, anche senza considerare le attività umane, la Terra riceverà in futuro sempre più energia solare. A lungo andare, questo processo renderà il clima terrestre più caldo e meno favorevole alla vita complessa.

Finora molti modelli avevano suggerito che le piante sarebbero scomparse relativamente presto, in termini geologici, a causa della progressiva riduzione della CO₂ atmosferica. Le piante, infatti, hanno bisogno di anidride carbonica per la fotosintesi. Se la concentrazione scende sotto certe soglie, la vegetazione non riesce più a sopravvivere.

Il nuovo studio, però, mostra che la situazione potrebbe essere meno drastica di quanto ipotizzato in passato.

Il ruolo nascosto delle rocce

Al centro della ricerca c’è il cosiddetto processo di alterazione dei silicati. Si tratta di una reazione chimica naturale che coinvolge rocce, acqua piovana e anidride carbonica. Attraverso questo meccanismo, una parte della CO₂ viene rimossa dall’atmosfera e trasferita, nel lungo periodo, verso gli oceani e i sedimenti.

Questo processo è fondamentale per il clima terrestre perché agisce come una sorta di termostato geologico. Quando il pianeta si scalda, l’alterazione delle rocce può aumentare, sottraendo più CO₂ all’atmosfera e riducendo l’effetto serra. Ma l’efficienza di questo meccanismo nel futuro remoto non è certa. Per questo gli autori hanno considerato due scenari estremi: uno in cui l’alterazione dei silicati resta debole e uno in cui diventa molto più forte.

Nel primo caso, la CO₂ rimane relativamente abbondante, ma il pianeta si riscalda progressivamente a causa del Sole più luminoso. Nel secondo caso, il clima resta più fresco, ma la CO₂ atmosferica diminuisce fino a mettere in difficoltà la fotosintesi.

Piante diverse, limiti diversi

Non tutte le piante reagiscono allo stesso modo alla diminuzione della CO₂. Le piante C3, che comprendono la maggior parte delle specie vegetali, sono le più sensibili e possono entrare in crisi quando l’anidride carbonica scende sotto circa 50 parti per milione. Le piante C4, come alcune graminacee, sono più efficienti e resistono fino a concentrazioni più basse. Le piante CAM, adattate spesso ad ambienti aridi, potrebbero spingersi ancora oltre.

Questo dettaglio è importante perché il futuro della vegetazione terrestre non dipende da una singola soglia valida per tutte le specie. Alcune forme di vita vegetale potrebbero sopravvivere molto più a lungo di altre, soprattutto se riuscissero ad adattarsi a condizioni di caldo estremo o di CO₂ molto scarsa.

Secondo il modello, nello scenario di forte alterazione dei silicati il limite tradizionale per la fotosintesi C4 verrebbe raggiunto intorno a 1,35 miliardi di anni da oggi. Tuttavia, considerando forme vegetali più resistenti o organismi acquatici capaci di sfruttare il bicarbonato disciolto, la biosfera vegetale potrebbe arrivare fino a circa 1,84 miliardi di anni.

Nello scenario opposto, con alterazione debole e CO₂ più stabile, il problema principale non sarebbe la fame di anidride carbonica, ma il caldo. La Terra diventerebbe troppo calda per la maggior parte delle piante terrestri dopo circa 1,68 miliardi di anni e troppo calda per tutte le piante terrestri intorno a 1,87 miliardi di anni.

Un futuro non eterno, ma più lungo

La conclusione è che la Terra potrebbe rimanere abitabile per le piante più a lungo di quanto suggerito da modelli precedenti. Non significa che il pianeta resterà simile a quello attuale. Nel futuro remoto, gli ecosistemi cambierebbero radicalmente, molte forme di vita complesse scomparirebbero e la superficie terrestre diventerebbe progressivamente più ostile.

Ma la vita, almeno in alcune forme, potrebbe resistere più a lungo. Gli autori sottolineano che la biosfera vegetale potrebbe avvicinarsi ai limiti estremi dell’abitabilità terrestre, fino alla fase in cui l’aumento della luminosità solare porterà verso condizioni di serra umida o di evaporazione degli oceani.

È uno scenario lontanissimo, che non ha nulla a che vedere con la crisi climatica attuale, ma che aiuta a mettere la Terra in una prospettiva cosmica. Il nostro pianeta non è abitabile per sempre: la sua finestra di abitabilità ha un inizio, una durata e una fine. Capire quanto possa durare questa finestra è fondamentale anche per cercare la vita altrove.

Una lezione per gli esopianeti

Lo studio ha infatti un valore che va oltre la storia futura della Terra. I modelli usati per simulare il destino della vegetazione terrestre possono essere applicati anche agli esopianeti, cioè ai pianeti che orbitano attorno ad altre stelle.

Quando gli astronomi cercano mondi potenzialmente abitabili, devono considerare non solo la distanza dalla stella, ma anche l’evoluzione nel tempo dell’atmosfera, della geologia e del ciclo del carbonio. Un pianeta può trovarsi nella zona abitabile oggi, ma non esserlo stato in passato o non esserlo più in futuro. Allo stesso modo, un mondo apparentemente marginale potrebbe ospitare forme di vita adattate a condizioni estreme.

La Terra, osservata nel suo futuro remoto, diventa quindi un laboratorio naturale per capire la durata della vita nell’universo. Il nuovo modello suggerisce che la biosfera vegetale potrebbe essere più resiliente del previsto, ma conferma anche un dato fondamentale: l’abitabilità planetaria è un equilibrio fragile, regolato dal Sole, dall’atmosfera, dalle rocce e dalla straordinaria capacità della vita di adattarsi.

Stefano Camilloni