Атмосферата на Земята, богата на кислород, не е постоянна, и нейната загуба ще означава края на сложния живот на нашата планета“, казва Казуми Озаки, асистент-професор в университета Тохо.
По очевидни причини е невъзможно да си представим живот на Земята без кислород. Но ще се изчерпи той някога? И ако да, колко време още ще има кислород на нашата планета?
Има няколко сценария, в които можем да си представим края на живота на Земята: климатични промени, повишаване на нивата на CO2, сблъсък с астероид, постоянното затопляне на Слънцето.
Група учени изчисли най-вероятната причина Земята да стане необитаема и според тях това ще бъде резултат от загубата на богатата на кислород атмосфера на нашата планета.
Те използваха компютърни модели, за да изчислят кога Земята ще остане без кислород.
Учените смятат, че преди около 2,5 милиарда години нивата на кислород в атмосферата и океаните на Земята са започнали да се повишават значително. Макар точната причина да е предмет на спорове, се смята, че едноклетъчните организми са основните виновници за това.
Каквато и да е причината, това е бил ключов момент в еволюцията на Земята, който е довел до появата на кислород, подходящ за дишане, и е направил нашата планета обитаема за различни по-големи организми.
Учените твърдят, че Земята няма да има богата на кислород атмосфера завинаги.
Макар да е невъзможно да се предскаже бъдещето, учените могат да използват компютърни модели, за да анализират различни сценарии и да изчислят колко дълго Земята може да продължи да има богата на кислород атмосфера.
За да проучат как ще се развива атмосферата на Земята, Казуми Озаки, асистент-професор в Университета Тохо, и Кристофър Райнхард, доцент в Технологичния институт в Джорджия, са създали компютърен модел на Земята, за да симулират климатичните и биохимичните процеси.
Проучването, публикувано в Nature Geoscience, установило, че в бъдеще богатата на кислород атмосфера на Земята ще просъществува още 1 милиард години.
„В продължение на много години продължителността на живота на биосферата на Земята се обсъждаше въз основа на научните познания за постоянното увеличаване яркостта на Слънцето и глобалния геохимичен цикъл на карбонатите и силикатите“, казва Озаки.
Едно от следствията от такава теоретична рамка е непрекъснатото намаляване на нивата на CO2 в атмосферата и глобалното затопляне в геоложки мащаби.
Общоприето е, че биосферата на Земята ще изчезне след 2 милиарда години поради комбинацията от прегряване и недостиг на въглероден диоксид за фотосинтеза.
“Ако това е вярно, може да се очаква, че нивата на кислород в атмосферата също ще намалеят в далечното бъдеще. Все още обаче не е ясно кога и как точно ще се случи това.“
Очевидно е, че използването на компютърен модел за точно предсказване на това, което ще се случи със Земята през следващите няколко милиарда години, има свои собствени проблеми.
За да стигне до заключение с определена степен на вероятност за това, което може да се случи, Озаки е провел компютърна симулация над 400 000 пъти, като всеки път променял различни аспекти на модела.
Той установил, че богатата на кислород атмосфера на Земята ще продължи да съществува още 1 милиард години.
След това ще настъпи „бързо кислородно изчерпване“ и атмосферата ни ще напомня на ранната Земя преди Голямото оксидиране преди 2,5 милиарда години.
„Атмосферата след голямото кислородно изчерпване се характеризира с повишени нива на метан, ниски нива на CO2 и липса на озонов слой. Системата на Земята вероятно ще бъде свят на анаеробни форми на живот“, казва Озаки.
Освен че ни дава ценна информация за продължителността на живота на Земята, проучването има и по-космически последствия.
Кислородът е ключов „биосигнал“, който астрономите търсят, когато наблюдават планети извън Слънчевата система, известни като екзопланети.
Биосигналът е химично вещество, открито в атмосферата на далечна планета, което може да показва наличието на биологични процеси, с други думи – живот.
Проучването предполага, че кислородната атмосфера на Земята не е постоянна характеристика и може да съставлява едва 20–30 % от историята на Земята.
Така че, ако извънземни видове търсят признаци на живот на Земята, какъв е шансът да наблюдават нашата планета по времето, когато кислородът е бил в изобилие в атмосферата и животът е процъфтявал на повърхността?
По същия начин, какъв е шансът ние самите да насочим телескопите си към далечни планети и да ги засечем в момент от тяхната история, когато биосигнатурите са откриваеми?
Авторите на това проучване твърдят, че то показва, че астрономите трябва да вземат предвид биосигнатурите, приложими за планети с малко или без кислород, ако искаме да увеличим шансовете си да открием живот извън Земята.