El fin de la Tierra puede no ser como creíamos: cuál sería la nueva fecha límite para la vida

La idea de que el incremento gradual de la luminosidad del Sol marcará por sí mismo el final de la vida en la Tierra fue revisada por un nuevo estudio científico. Los investigadores estimaron que el planeta aún podría conservar organismos fotosintéticos durante alrededor de 1860 millones de años, un plazo superior al calculado por investigaciones anteriores.

El trabajo científico publicado en Journal of Geophysical Research: Atmospheres empleó un modelo climático tridimensional denominado ExoCAM para establecer una nueva conclusión. A diferencia de simulaciones más sencillas, esta herramienta incorporó procesos como la formación de nubes y la dinámica del ciclo hidrológico, factores que influyen en la regulación de la temperatura global a medida que aumenta la energía recibida desde el Sol.

Los resultados indicaron que la desaparición de la vegetación no dependerá únicamente del calentamiento progresivo, sino también de cómo evolucionen los procesos que controlan el carbono atmosférico. Esa combinación de variables define el tiempo durante el cual las plantas podrán seguir con la fotosíntesis.

El estudio planteó dos escenarios principales para explicar el momento en que la biosfera dejaría de sostener vegetación:

• El primero contempló un ciclo del carbono muy eficiente, donde la meteorización de silicatos reduce de forma continua la concentración de dióxido de carbono (CO₂) de la atmósfera hasta niveles insuficientes para la fotosíntesis.
• El segundo escenario considera una situación en la que el CO₂ permanece en niveles relativamente elevados. En ese caso, el incremento de la temperatura se convertiría en el principal factor limitante para la vegetación terrestre, con valores cercanos a los 65°C, un umbral incompatible con la supervivencia de las plantas complejas.

“La vida útil de la biosfera terrestre es limitada debido al aumento progresivo de la intensidad solar a medida que envejece", explicaron los autores. “El ciclo del carbono a largo plazo de la Tierra podría responder extrayendo dióxido de carbono de la atmósfera y almacenándolo en rocas carbonatadas, reduciendo así el efecto invernadero y compensando el aumento de la luz solar”, agregaron.

Los autores sostuvieron que algunas especies con mecanismos de adaptación ya presentes en la actualidad podrían resistir concentraciones de CO₂ de apenas una partes por millón (ppm). Esto es un valor mucho menor de las consideradas en estudios previos de aproximadamente 10 ppm, según los investigadores.

Plantas con el Metabolismo Ácido de las Crasuláceas (CAM, por sus siglas en inglés) podrían continuar activos incluso cuando el CO₂ descendiera hasta cerca de una parte por millón. Este metabolismo, incluido en especies como el cactus, es una estrategia adaptativa de fijación de carbono que le permite manejar el estrés por intercambio de gases.

Al combinar ambos escenarios, la investigación ubicó el límite promedio para la biosfera en aproximadamente 1860 millones de años. Esa fecha coincide con una etapa en la que los océanos comenzarían a desaparecer debido a una evaporación sostenida, provocada por el incremento de la energía solar.

Con la pérdida del agua superficial, la Tierra dejaría de ofrecer condiciones adecuadas para organismos que dependen de este recurso. Los investigadores señalaron que el planeta evolucionaría hacia un estado comparable al de Venus, donde la vida basada en agua ya no podría mantenerse.

El estudio destacó que el brillo creciente del Sol representa el origen del proceso. Sin embargo, el resultado final dependerá de la interacción entre los mecanismos climáticos, la evolución del carbono y la capacidad de los organismos fotosintéticos para adaptarse a condiciones cada vez más exigentes.

“La vida en la Tierra es resiliente”, detallaron los autores. “Los límites impuestos por el estrés térmico o la inanición podrían reflejar únicamente nuestras observaciones de la biosfera actual, en lugar de límites estrictos sobre cómo podría evolucionar“, explicaron.

Los autores consideraron que la evolución podría ampliar los límites actuales de supervivencia vegetal. Entre las posibilidades se encuentran una mayor eficiencia de las plantas con metabolismo CAM, capaces de aprovechar cantidades mínimas de dióxido de carbono y reciclar parte del carbono generado durante su propia respiración.

También mencionaron que diversas especies acuáticas podrían incrementar el uso de bicarbonato disuelto como fuente de carbono, una alternativa que permitiría mantener la actividad aun cuando el CO₂ atmosférico fuera muy escaso. A largo plazo, la evolución natural o herramientas de biología sintética podrían favorecer sistemas fotosintéticos más eficientes que los actuales.

Además de los cambios biológicos, el estudio planteó escenarios de intervención tecnológica. Entre ellos aparecen propuestas de geoingeniería destinadas a disminuir la radiación solar mediante escudos espaciales o aerosoles reflectantes, así como alternativas más ambiciosas, como modificar la órbita terrestre o reducir gradualmente la masa del Sol para prolongar la estabilidad del sistema.

“Reconocemos que los resultados de este estudio deberían analizarse con otros modelos tridimensionales”, señalaron los investigadores. “Un esfuerzo conjunto de la comunidad científica que compare los resultados de los modelos con alta y baja insolación sería la mejor manera de delimitar estas escalas temporales”, agregaron.

Los investigadores escribieron el siguiente resumen en “lenguaje sencillo”:

La vida útil definitiva de la biosfera de la Tierra está limitada debido al brillo constante del sol a medida que avanza en edad. El ciclo del carbono a largo plazo de la Tierra podría responder extrayendo dióxido de carbono de la atmósfera hacia las rocas carbonatadas, reduciendo así el efecto invernadero y compensando el aumento de la luz solar.

La mayoría de los estudios previos han argumentado que esto eventualmente haría que los niveles de dióxido de carbono fueran demasiado bajos para sustentar la fotosíntesis, marcando así el fin de la biosfera tal como la conocemos.

En este estudio, utilizamos un modelo climático computacional tridimensional para calcular escenarios del clima futuro de la Tierra con un aumento de la luz solar y una disminución del dióxido de carbono. Demostramos que la biosfera de la Tierra podría sobrevivir mucho más tiempo de lo indicado en la mayoría de los estudios, señalando que cierta vida fotosintética en la Tierra puede prosperar a niveles muy bajos de dióxido de carbono.

También exploramos posibles trayectorias en las que el dióxido de carbono no disminuye sino que permanece constante. La biosfera vegetativa de la Tierra podría sobrevivir hasta hace unos 1800 millones de años a partir de ahora, aproximadamente el mismo tiempo en que la Tierra perdería sus océanos hacia el espacio. Discutimos otras formas en que la evolución biológica así como la intervención tecnológica podrían extender aún más la vida útil de la biosfera vegetativa de la Tierra.