Земля после жизни

Отчего погибнет? Например, от взрыва близкой сверхновой звезды, её смертоносного гамма-излучения. Или – вот незадача! – появится супервирус, который погубит всю флору и фауну планеты. События маловероятные, но теоретически возможные. А что станет с Землей, если случится нечто подобное? Она кардинально преобразится. Ведь жизнь это не просто «короста» на теле нашей планеты. Живые организмы очень сильно влияют на такие, казалось бы, неорганические факторы, как климат, состав атмосферы, ландшафт и даже, вероятно, тектонические процессы.

Представьте, что на планете умерло всё живое: животные, растения, водоросли в океанах, даже бактерии, обитающие в земле на многокилометровой глубине.

Сначала скажем, чего НЕ произойдет: в отсутствие бактерий и плесени не будет быстрого разложения умерших организмов. Процесс этот будет идти, но медленно, лишь в результате окисления кислородом воздуха. Большинство умерших организмов высохнут, превратятся в мумии, остальные сгорят в пожарах, возникших от ударов молний.

Но первые признаки исчезновения жизни проявятся почти сразу: климат станет более сухим и жарким (особенно в глубине континентов, вдали от морей), поскольку исчезнут растения – эти насосы, извлекающие воду из почвы и испаряющие её в атмосферу.

Погибнут растения – уже через неделю прекратятся дожди и другие осадки. Испаряя влагу, «потея», растения охлаждают воздух планеты. В условиях засухи на Земле вскоре станет жарче примерно градуса на два, а кое-где и больше. Например, в пойме Амазонки, где влага, испарившаяся от деревьев, выпадает в виде дождей, без них станет жарче на 8°С.

? Совсем не офисный планктон

С исчезновением планктона в воздух из океанов перестанет в больших количествах выделяться вещество под названием диметилсульфид. Молекулы этого химического соединения служат «затравкой» для конденсации водяного пара в капельки воды, которые образуют низкие плотные облака, хорошо пропускающие тепловое излучение с поверхности планеты. Без планктона и диметилсульфилда над океанами очень скоро появятся облака, состоящие из более крупных капель, цвет их от этого станет темнее, они будут поглощать в себя больше теплоты. За счёт этого уже через несколько лет или десятилетий средние температуры на Земле повысятся на 2°. Быстрее начнут таять полярные льды.

С потеплением увеличится поверхность испарения океанов, климат станет более дождливым, но не везде. Количество осадков увеличится в экваториальной полосе, где они обильно выпадают и сейчас, поскольку ветры противоположных направлений, «сталкиваясь», поднимают влажный воздух вверх, и там, охлаждаясь, он «сбрасывает» вниз накопленную влагу.

Где и так влажно, станет ещё влажнее, где засушливо – ещё суше. Но раз жизни на планете не будет, некому будет и страдать от засухи или дождей.

? Очистка «кожуры»

Постепенно с поверхности планеты исчезнет почва – без удерживающего «каркаса» из корней растений её просто смоет водой. При обилии дождей на холмистой местности на это уйдут столетия, на равнинах времени на это понадобится гораздо больше. В бассейне реки Амазонки, например, этот процесс займёт десятки тысяч лет.

Почву смоет в океан, у впадающих в него рек появятся огромные по площади веероподобные дельты из осадочного материала.

Изменятся и сами реки. Нынешние глубокие извилистые русла возникли потому, что корни растений замедляют размыв речных берегов, удерживающих реки от растекания по равнине. Не станет корней, вода начнет спрямлять извилины русел, вместо одного главного русла появится сеть мелких потоков, наподобие нынешней сетки ручьёв в пустынях или у подножия ледников. В истории нашей планеты такое уже случалось – 250 миллионов лет назад, в пермский период, когда после массового вымирания фауны извилистые русла рек резко спрямились, превратившись в сеть мелких потоков.

Когда почва будет смыта, останутся пески. Нынешняя глина образовалась преимущественно в результате жизнедеятельности червей и других организмов, которые разлагают горные породы, превращая их в почву. Без них основным механизмом разложения пород (с образованием меньшего числа, но большего размера частиц) будет выветривание и дробление льдом, расширяющемся при замерзании воды в трещинах скал.

Небольшое, казалось бы, изменение размеров частиц за сотни тысяч лет будет иметь два основных последствия. Заметнее изменится ландшафт: более крупные, с абразивными свойствами породы в реках и водных потоках спрямят их русла, увеличат крутизну берегов, то же самое случится с рельефом долин.

Из-за спрямления русел водных потоков изменится график паводков. Хотя дождя и снега над континентами будет выпадать меньше, не станет почвы, удерживающей выпавшие осадки, и вода будет стекать в океан бурными, но быстро иссякающими потоками.

Эрозия горных пород тем сильнее, чем мощнее вызывающие её потоки, а значит, кое-где реки, несущие в среднем меньшие количества воды, будут «вгрызаться» в породу глубже, чем сейчас.

В других местах, из-за меньшего количества осадков в виде дождя и снега, а также ледников, которые быстрее всего прорезают в породе каньоны, эрозия будет меньше, чем теперь.

В любом из этих двух случаев нарушится нынешний баланс между горообразованием и эрозией, а значит изменятся высота и форма горных цепей. Высота вечных гор зависит от наличия тленных деревьев? Не очень-то поэтичное утверждение.

Однако все описанные выше видимые изменения не столь существенны. Поверхность безжизненного Марса на фотографиях не кажется нам столь уж непривычной. Такие ландшафты типичны и для штатов Аризона и Нью-Мексико. Будет много скальной породы и очень мало почвы. Но такая Земля не будет казаться нам чужой планетой.

? Тепловой удар

Однако стоит посмотреть на градусник… Большие размеры частиц эрозионных и осадочных пород вызовут на удивление резкое изменение климата, поскольку изменятся темпы химического выветривания пород, от которых сильно зависит климат, установившийся на планете. Химическое выветривание – это результат каскада реакций в кремниевых породах, приводящих к поглощению углекислого газа, с образованием карбонатных смесей. Рано или поздно эти карбонаты осядут на дно океана, будучи «заблокированы» в составе известняков. Обычно, в результате жизнедеятельности организмов подстилающая порода «рассыпается» на мелкие частицы, увеличивая поверхность реакции и ускоряя химическое выветривание.

Насколько – точно пока не известно, но есть некоторые свидетельства того, что живые организмы ускоряют выветривание в 10–100 раз. Снижение темпов выветривания приведёт к увеличению содержания углекислого газа в атмосфере. За миллионы лет содержание CO2 возрастет настолько, что средняя температура на планете повысится с сегодняшних 14 до 50–60°С. Растают полярные ледники.

В то время как содержание углекислого газа будет возрастать, содержание кислорода будет падать. На ранних стадиях существования Земли в её атмосфере почти не было молекулярного кислорода, ведь он легко вступает в различные химические реакции и исчезает без постоянного источника пополнения его запасов. Только когда 2,6–3 миллиарда лет назад начался процесс фотосинтеза, его содержание в атмосфере начало расти. С исчезновением жизни на Земле постепенно исчезнет и кислород. Примерно через 10 миллионов лет содержание кислорода в атмосфере сократится по сравнению с нынешним в 100 раз. Его не хватит для сохранения озонового слоя, без которого через 10–20 миллионов лет поверхность Земли будет испепелять ультрафиолетовое излучение.

Без кислорода цвета поверхности планеты потускнеют. Ведь это окисление придает железосодержащим породам их нынешний красный цвет.

Будут преобладать цвета серой гаммы. Но не без ярких пятен: снова появятся блестящие минералы – пириты и ураниниты, которые были весьма распространены на ранних стадиях истории планеты.

Бескислородная углекислая атмосфера, голые каменные породы, второе появление минералов, образование которых прекратилось миллиарды лет назад… Все это хорошо знакомо специалистам по ранним стадиям истории Земли. Если погибнет всё живое, через 100 миллионов лет планета будет выглядеть так, будто жизни на ней никогда и не было.

Лишь в одном безжизненное будущее нашей планеты будет отличаться от её же безжизненного прошлого.

На ранних стадиях её истории Солнце светило на 30% слабее, но тогда Земля в ледяную пустыню не превратилась – благодаря высокому содержанию углекислого газа в атмосфере. Сейчас же, при более жарком Солнце, избыток CO2 в данном сценарии сыграет уже отрицательную роль и сделает климатические условия на Земле ещё более экстремальными. Исчезновение жизни на планете полностью опрокинет климатическое равновесие. Результаты применения некоторых компьютерных моделей изменений климата показывают, что повышение содержания влаги в атмосфере может запустить «цепную реакцию» потепления, поскольку водяной пар дает мощный парниковый эффект. А ведь чем теплее климат, тем больше влаги океаны испаряют в атмосферу…

Вряд ли причиной запуска этого механизма потепления станет хозяйственная деятельность человека. «Речь идёт о гораздо более существенных изменениях. Но через миллионы лет механизм лавинообразного усиления парникового эффекта может запуститься. Может статься, климат станет настолько жарким, что выкипит вся вода в океанах, а затем температура на поверхности планеты достигнет 1000°С. Земля будущего будет выглядеть так же, как нынешняя Венера.

? Надежда для новой жизни

Итак, долгосрочный прогноз изменений, которые произойдут на «стерильной» Земле, отнюдь не вдохновляет. Лишенная «защитной скатерти» биосферы, на вид наша планета изменится не слишком сильно, но условия на ней станут гораздо более суровыми: климат будет жарче, ландшафт – более «рваным», усилится поток космических излучений, достигающих её поверхности, а дожди будут вызывать мощные, хотя и быстро иссякающие «потопы».

Рано или поздно Земля окажется совершенно непригодной для жизни.

Если, конечно, не случится чуда. Хотя учёные спорят, как именно появилась жизнь на нашей планете, все сходятся на том, что это случилось всего через несколько сот миллионов лет после того, как она достаточно остыла, чтобы стать обитаемой. После исчезновения на Земле жизни в нынешнем её виде она может точно так же возникнуть снова, ведь в атмосфере останется совсем мало кислорода, тормозящего многие добиологические химические реакции, а от погибших прежних живых организмов останется великое множество молекул органических веществ. А главное, не будет прежних живых организмов, которые могли бы уничтожить первые слабые ростки вновь зарождающейся жизни. Можно надеяться, что условия на такой стерильной планете будут наилучшими для зарождения «с чистого листа» новых форм жизни.