Wenn alle Pflanzen auf der Erde verschwunden sind

Neue Modellrechnungen haben gezeigt, dass pflanzliches Leben auf dem Planeten länger bestehen bleiben könnte, als viele frühere Schätzungen vermuteten: etwa 1,35 bis 1,86 Milliarden Jahre, je nachdem, wie sich das Klima und der Kohlenstoffkreislauf der Erde entwickeln werden.

Die Studie wurde im „Journal of Geophysical Research: Atmospheres“ veröffentlicht.

Details

Die Autoren der Studie, Jacob Haqq-Misra und Eric Wolf, verwendeten ein dreidimensionales Klimamodell, um zu untersuchen, wie lange Pflanzen auf der Erde bei steigender Sonnenenergie und sich verändernden CO₂-Konzentrationen noch bestehen können. Im Gegensatz zu einfacheren Modellen berücksichtigt dieser Ansatz die Atmosphäre und die Oberfläche des Planeten umfassender und reduziert die Erde nicht auf einen einzigen, gemittelten Punkt.

Die zentrale Frage lautete: Was wird die Erde zuerst für Pflanzen unbewohnbar machen – ein Rückgang des CO₂-Gehalts oder eine Überhitzung?

Pflanzen benötigen CO₂ für die Photosynthese. Auf sehr lange Sicht kann es jedoch durch silikatische Verwitterung aus der Atmosphäre entweichen: Dabei handelt es sich um einen Prozess, bei dem Gestein, Wasser und Kohlendioxid chemische Reaktionen eingehen, wodurch der Kohlenstoff schließlich gebunden wird und in die ozeanischen Sedimente gelangt.

Zwei Zukunftsszenarien

Im ersten Szenario ist die Verwitterung stark ausgeprägt. Die Erde „zieht“ sozusagen CO₂ aus der Atmosphäre. Die Temperatur könnte zwar moderater bleiben, doch die Pflanzen beginnen unter Kohlenstoffmangel zu leiden.

Nach Berechnungen der Autoren könnte die übliche Grenze für C4-Pflanzen – etwa 10 ppm CO₂ – in etwa 1,35 Milliarden Jahren erreicht werden. Einige Formen der Photosynthese, beispielsweise CAM-Pflanzen sowie Wasserpflanzen, die gelöstes Bicarbonat verwerten können, könnten jedoch länger überleben. Nimmt man eine niedrigere CO₂-Grenze von etwa 1 ppm an, könnte die pflanzliche Biosphäre noch etwa 1,84 Milliarden Jahre bestehen bleiben.

Im zweiten Szenario ist die Verwitterung gering. Dann sinkt der CO₂-Gehalt nicht so stark, doch die Sonne erwärmt den Planeten weiterhin. In diesem Fall sterben die Pflanzen nicht an einem Mangel an Kohlendioxid, sondern an der Hitze.

Dem Modell zufolge wird die Erde in etwa 1,68 Milliarden Jahren für die meisten Landpflanzen zu heiß sein, für alle Landpflanzen hingegen in etwa 1,87 Milliarden Jahren.

Einfach ausgedrückt

Pflanzen stehen in ferner Zukunft vor zwei ungünstigen Szenarien.

Erstens: Auf der Erde ist es noch nicht zu heiß, aber in der Atmosphäre wird es zu wenig CO₂. Den Pflanzen fehlt die „Nahrung“ für die Photosynthese.

Zweitens: Es ist noch genügend CO₂ vorhanden, doch der Planet erwärmt sich so stark, dass Landpflanzen die Temperaturen nicht mehr aushalten können.

In beiden Fällen wird das Ende des grünen Zeitalters nicht morgen und auch nicht in einer Million Jahren eintreten, sondern erst in Milliarden von Jahren.

Warum dies wichtig ist

Die Studie zeigt, dass die Erde für einen Teil des Pflanzenlebens fast bis zu dem Zeitpunkt bewohnbar bleiben könnte, an dem sich der Planet den Grenzen des feuchten oder „Runaway-Greenhouse“-Zustands nähert– also dem Stadium, in dem die Ozeane intensiv verdunsten und ins All entweichen werden.

Dies ist nicht nur für die Zukunft der Erde von Bedeutung. Solche Modelle helfen Astrobiologen zu verstehen, wie lange Planeten um andere Sterne herum für komplexes Leben bewohnbar bleiben können. Wenn es auf einem Planeten Pflanzen oder deren Entsprechungen gibt, hängt die Dauer ihres Bestehens nicht nur von der Entfernung zum Stern ab, sondern auch von der Atmosphäre, dem Kohlenstoffkreislauf und der Anpassungsfähigkeit des Lebens.

Was wird als Erstes verschwinden?

Höchstwahrscheinlich werden nicht „alle Pflanzen“ gleichzeitig verschwinden. Zunächst werden die empfindlichsten Gruppen betroffen sein. Robustere Formen der Photosynthese könnten diese um Hunderte von Millionen Jahren überdauern.

C3-Pflanzen, zu denen die meisten heutigen Arten gehören, sind stärker von CO₂ abhängig. C4-Pflanzen funktionieren besser bei niedrigem CO₂-Gehalt und Hitze. CAM-Pflanzen, wie beispielsweise viele Sukkulenten, gehen noch sparsamer mit Wasser und Kohlendioxid um. Daher wird das Ende der Pflanzenwelt kein plötzliches Aus sein, sondern ein langwieriger Rückgang der grünen Biosphäre.

Hintergrund

Pflanzen bilden die Grundlage des komplexen Lebens auf der Erde. Sie produzieren organische Substanz, erhalten Nahrungsketten aufrecht und tragen zur Regulierung der Atmosphäre bei. Daher ist die Frage, wann die pflanzliche Biosphäre verschwinden wird, faktisch eine Frage nach der Dauer des komplexen Lebens auf unserem Planeten.

Die neue Studie zeichnet sich dadurch aus, dass sie nicht nur ein einziges Zukunftsszenario betrachtet, sondern mehrere Extremfälle: einen, bei dem der CO₂-Gehalt stark sinkt, und einen, bei dem er nahezu konstant bleibt, die Erde sich jedoch überhitzt.

Quelle

Studie: Jacob Haqq-Misra, Eric Wolf – „Maximum Lifetime of the Vegetative Biosphere“, Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2026.