В основу моделирования легли постепенный рост яркости Солнца и связанные с ним изменения земного климата и углеродного цикла. Согласно расчетам, за рассматриваемый период Солнце станет приблизительно на 20% ярче по сравнению с нынешним уровнем. Исследователи оценили, как в таких условиях могут меняться температура поверхности и содержание углекислого газа в атмосфере.
Ученые построили два варианта дальнейшего развития событий. Первый предполагает интенсивное выветривание, благодаря которому поверхность Земли будет сохранять сравнительно стабильную температуру. При этом содержание CO2 в атмосфере станет постепенно сокращаться, что создаст другую проблему для растительности.
При реализации этого сценария решающим ограничением окажется доступность углерода. Его недостаток, согласно модели, приведет к исчезновению наземных растений примерно через 1,84 млрд лет. Таким образом, даже без критического повышения температуры условия для существования растительности со временем могут стать непригодными.
Иная картина возникает в расчетах, при которых концентрация углекислого газа остается на прежнем уровне. В этом случае температура планеты продолжает повышаться и в итоге может приблизиться к 65 градусам Цельсия. Такие условия уже не позволят наземной растительности сохраняться.
Второй вариант дает максимальную расчетную продолжительность существования растений — примерно 1,87 млрд лет. Таким образом, два рассмотренных механизма приводят к близким срокам, хотя причины исчезновения растительности различаются. В первом случае речь идет о дефиците углерода, во втором — о чрезмерном нагреве поверхности.
При этом моделирование не учитывает способность растений эволюционировать на протяжении столь продолжительного времени. Авторы допускают появление приспособлений, которые позволят им существовать в изменившейся среде. В качестве возможных вариантов рассматривается освоение высокогорных территорий и верхних слоев атмосферы.
За пределами расчетов осталась и возможность технологического изменения земных условий будущими цивилизациями. Теоретически подобное вмешательство способно повлиять на климат, однако его последствия предсказать пока невозможно. Поэтому полученные оценки относятся к сценариям, построенным на нынешних представлениях о биосфере.
Исследователи отмечают, что расчетный предел в 1,87 млрд лет не обязательно станет окончательным сроком существования жизни. Современные модели не могут полностью учитывать возможности ее дальнейшего развития и адаптации. По оценке авторов, земная жизнь может сохранять устойчивость как минимум столько же времени, сколько будет существовать сама планета.