Снижение кислорода в конечном итоге уничтожит большую часть жизни на Земле
На данный момент жизнь процветает на нашей богатой кислородом планете, но Земля не всегда была такой — ученые предсказали, что в будущем атмосфера вернется к доисторическим уровням кислорода.
Вероятно, этого не произойдет еще около миллиарда лет. Но когда наступят изменения, они произойдут довольно быстро, говорится в исследовании.
Этот сдвиг вернет планету примерно в то состояние, в котором она находилась до так называемого Великого окислительного события (GOE) около 2,4 миллиарда лет назад.
Более того, атмосферный кислород вряд ли постоянный элемент обитаемых миров в целом, что имеет значение для наших усилий по обнаружению признаков жизни во Вселенной.
«Модель прогнозирует, что деоксигенация атмосферы с резким падением атмосферного кислорода до уровней, напоминающих архейскую Землю, скорее всего, будет запущена до возникновения влажных парниковых условий в климатической системе Земли и до значительной потери поверхностных вод из атмосферы», — сказано в опубликованной статье.
В этот момент это будет конец пути для людей и большинства других форм жизни, которые полагаются на кислород, поэтому будем надеяться, что мы выясним, как покинуть планету в какой-то момент в течение следующего миллиарда лет.
Чтобы прийти к таким выводам, исследователи запустили подробные модели биосферы Земли с учетом изменений яркости Солнца и соответствующего падения уровней углекислого газа, поскольку газ разрушается за счет увеличения уровня тепла. Меньше углекислого газа означает меньше фотосинтезирующих организмов, таких как растения, что приведет к меньшему количеству кислорода.
Ученые ранее предсказывали, что усиление радиации от Солнца сотрет океанские воды с лица нашей планеты в течение примерно 2 миллиардов лет, но новая модель, основанная в среднем на 400 000 симуляциях, показывает, что уменьшение количества кислорода убьет жизнь в первую очередь.
«Падение кислорода очень, очень резкое», — сказал ученый-геолог Крис Рейнхард из Технологического института Джорджии. «Мы говорим о том, что кислорода будет в миллион раз меньше, чем сегодня».
Что делает исследование особенно актуальным для наших дней, так это поиск пригодных для жизни планет за пределами Солнечной системы.
Появляются все более мощные телескопы, и ученые хотят знать, что им следует искать в массивах данных, которые собирают эти инструменты.
Возможно, нам нужно искать другие биосигнатуры, независимые от кислорода, чтобы получить больше шансов обнаружить жизнь, говорят исследователи. Работа является частью проекта NASA NExSS (Nexus for Exoplanet System Science), который исследует обитаемость планет.
Согласно расчетам, проведенным Рейнхардом и ученым Кадзуми Одзаки из Университета Тохо в Японии, богатая кислородом обитаемая история Земли может в конечном итоге длиться всего 20-30 процентов продолжительности жизни планеты в целом, а микробная жизнь будет существовать еще долго после.
«Атмосфера после сильной деоксигенации характеризуется повышенным содержанием метана, низким уровнем CO2 и отсутствием озонового слоя», — говорит Одзаки. «Система Земля, станет миром анаэробных форм жизни».
Исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience.
