Astrobiologia to studium życia i jego możliwości w kontekście planetarnym, obejmuje cywilizacje lub to, co zwykle nazywamy obcymi. W obliczu zmian klimatycznych, wylesiania i utraty różnorodności biologicznej na Ziemi stworzenie zrównoważonej cywilizacji jest jednym z najpilniejszych zadań ludzkości. Jednak ogrom zadania jest tak wielki, że musimy zadać sobie pytanie, czy zrównoważony rozwój jest w ogóle możliwy? Czy istnieją planety, na których życie rozwija się w sposób zrównoważony? A może każda cywilizacja musi wywołać zmiany klimatyczne zaledwie w kilka stuleci po powstaniu?
Naukowcy z University of Rochester zwracają uwagę, że dyskusje na temat zmian klimatu rzadko odbywają się w szerokim kontekście, który rozważa prawdopodobieństwo, że nie po raz pierwszy w historii kosmosu planeta i jej biosfera przekształciły się w coś w rodzaju tego, co stworzyliśmy na Ziemi. „Jeśli nie jesteśmy pierwszą cywilizacją wszechświata, oznacza to, że prawdopodobnie będą istniały reguły dotyczące tego, jak potoczy się los młodej cywilizacji, takiej jak nasza.” – mówi członek zespołu, astrofizyk, profesor fizyki i astronomii, Adam Frank.
W miarę wzrostu liczby ludności cywilizacja zużywa coraz więcej zasobów swojej planety. Zużywając zasoby planety, zmienia jej warunki środowiskowe. Krótko mówiąc, cywilizacje i planety nie ewoluują oddzielnie od siebie; ewoluują one współzależnie, a losy naszej własnej cywilizacji zależą od tego, w jaki sposób wykorzystujemy zasoby Ziemi.
Aby zbadać te procesy, naukowcy opracowali model matematyczny, pokazujący sposoby wspólnego rozwoju zaawansowanej technologicznie populacji i planety. Dzięki niemu, badacze mogą analizować cywilizacje i planety – nawet te obce - jako całość, co może być niezbędne dla oceny projektu, jakim jest przetrwanie ludzkości. „Prawa fizyki wymagają, aby każda młoda populacja, budująca tak energochłonną cywilizację jak nasza, otrzymała informację zwrotną o swojej planecie. Obserwacja zmian klimatycznych w tym kosmicznym kontekście może dać lepszy wgląd w to, co dzieje się z nami teraz i jak sobie z tym radzić w przyszłości” – podkreśla Frank.
Wykorzystując swój model matematyczny, zespół znalazł cztery możliwe scenariusze dla układu cywilizacja-planeta.