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BBC: Timeline of the far future — What we can expect in a billion and more years...

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What do we expect will happen in one thousand years time? Or one million years? Or even one billion? As our amazing timeline shows, there may be trouble ahead.

 

The Earth's oceans will disappear in about one billion years due to increased temperatures from a maturing sun. However,  the Earth's problems may begin in half that time because of falling levels of carbon dioxide in the atmosphere, according to a Penn State researcher.


"The sun, like all main sequence stars, is getting brighter with time and that affects the Earth's climate," says Dr. James F. Kasting, professor of meteorology and geosciences. "Eventually temperatures will become high enough so that the oceans evaporate." At 140 degrees Fahrenheit, water becomes a major constituent of the atmosphere. Much of this water migrates to the stratosphere where it is lost to the vacuum. Eventually, the oceans will evaporate into space.


"Astronomers always knew that the oceans would evaporate, but they typically thought it would occur only when the sun left the main sequence," Kasting told attendees today (Feb. 20) at the annual meeting of the American Association for the Advancement of Science. "That will be in 5 billion years."


Stars leave the main sequence when they stop burning hydrogen. The sun, a yellow, G-2 star, will then become a red giant encompassing the orbit of Mercury. Mercury will disappear and Venus will lose its atmosphere and become a burnt out planet. The Earth will suffer the same fate, even though it is outside the red giant’s immediate reach. "However, the oceans may evaporate much earlier," says Kasting, a faculty member with the College of Earth and Mineral Sciences. "My calculations are somewhat pessimistic and present a worst case scenario that does not include the effects of clouds, but they say a billion years."


This model was developed with Ken Caldeira, now at Lawrence Livermore Laboratory. Things may go bad long before the Earth is a waterless desert. As the climate becomes warmer, the cycle of silicate rock weathering speeds up. This cycle removes carbon dioxide from the atmosphere and sequesters it in the oceans as calcium carbonate.


"The silicate weathering cycle stabilizes the Earth’s climate for a time," says Kasting. "Eventually, atmospheric carbon dioxide levels will become so low that it will not be able to do so, but before then, there will not be sufficient carbon dioxide to sustain most plants."


Plants use carbon dioxide in photosynthesis to convert the sun's energy to sugars and other carbohydrates. Two main kinds of photosynthesis exist, C3 and C4. In a half billion years, the models predict that carbon dioxide will be at the compensation point for C3 plants which make up 95 percent of all plants. Below the compensation point, carbon dioxide is not concentrated enough for these plants to photosynthesize. C3 plants include trees and most crops.


C4 plants, which include corn, sugar cane and other tropical grasses, can still photosynthesize because they have an internal mechanism to concentrate carbon dioxide, but these plants cannot sustain the biosphere as we know it today.


"If carbon dioxide levels in the atmosphere continue to increase over the next few centuries, they could remain high for a very long time," says Kasting. "Then, after fossil fuels run out, it would take a million years or so for levels to return to present."


But even if there is a pulse of high carbon dioxide in the near future, by a half billion years, levels will be too low for productive plant life. "Obviously, a billion, even a half billion years, are a long way off in the future," says Kasting. "However, these models can help us refine our understanding of the time that a planet remains in an orbit where life can exist."


Only a narrow spherical shell of space exists at a distance from a star that is neither too cold nor too warm for life. As a sun matures and brightens, that spherical shell moves outward. A planet must remain in the livable shell for long enough for life to evolve, even while that band moves outward. If planets lose their water supply, a mandatory requirement for life, earlier than previously thought, then that creates a shorter window for livable planets.


"If we calculated correctly, Earth has been habitable for 4.5 billion years and only has a half billion years left," says Kasting.


Via Dr. Stefan Gruenwald
Anne Fleischman's insight:

Un exercice de prospective à très très très long terme. Dommage on ne sera plus là pour vérifier...

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odysseas spyroglou's curator insight, January 13, 2014 2:44 AM

Is it any easier today with all the tools that we have at hand to predict future ?

Jose Mejia R's curator insight, January 13, 2014 1:13 PM

 I find it interesting that these assumptions , almost certainly based on scientific speculations indicate that if it is not consumed by a swollen sun after 5.4 billion years , the Earth's orbit would eventually collapse and plunge into the sun.

The doctrine of evolutionary creation states that in a solar system like ours , a myriad of primeval virgin spirits originates or emanates ' from the Central Sun, " discriminates evolutionarily in such generating means and then is ejected to different orbits at different periods time to adjust itself in vibrant radiant globes. Finally, in different cosmic periods each balloon will evolve into a more complex steps and become a planet as it is now known to and through a process of evolutionary creation, first regress to sink into the matterl in successive continuing times and then slowly evolve from matter as omnipotent and omniscient individual spiritual self-aware entities, thus returning to " the mansions of the Father ," whose visible symbol is the Sun, with respect to our planetary system. JMR


 

Me parece interesante que estas suposiciones, casi con toda seguridad basadas en especulaciones científicas, indican que si no es consumida por un Sol hinchado luego de 5,4 mil millones de años, la órbita de la Tierra finalmente colapsaría y sería zambullida en el sol.

 

 

 

La doctrina de la creación evolutiva afirma que en un sistema solar como el nuestro, una miríada de espíritus virginales primigenia proviene o es emanada ' en el Sol Central ', se discrimina evolutivamente en tales medios generatrices y luego es expulsada a órbitas diferentes en diferentes períodos de tiempo para ajustarse a sí misma en vibrante globos radiantes. Finalmente, en diferentes períodos cósmicos cada globo va a evolucionar a otro etapas más complejas y se convertirá en un planeta como es conocido ahora con el fin de y por medio de un proceso de creación evolutiva, primeramente involucionar al sumirse en la materia en sucesivas y continuas épocas y luego evolucionar lentamente desde la materia como omnipotentes y omniscientes entidades individuales espirituales, conscientes de sí mismas, volviendo así a " las mansiones del Padre", cuyo símbolo visible es nuestro Sol , en lo que respecta a nuestro sistema planetario . JMR .


 

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Remarcher après une lésion à la moelle épinière pourrait être plus qu’un simple rêve si les chercheurs arrivaient un jour à trouver les clés de la locomotion.

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Anne Fleischman's curator insight, June 27, 2014 5:11 PM

Parler de climat en s’imaginant que les climatosceptiques vont tout à coup dire «ah, j’avais tort», est naïf. Une fois qu’on a admis ça, on n’est toutefois guère plus avancé: comment rendre plus efficace la manière dont on communique les faits?

 
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