Jak donosi czasopismo "Nature Geoscience", dwóch naukowców prognozuje, że bogata w tlen atmosfera Ziemi powróci do składu ubogiego w tlen i bogatego w metan. Taki stan przypominałby warunki obserwowane na wczesnej Ziemi, przed tzw. katastrofą tlenową (Great Oxidation Event), która miała miejsce około 2,4 miliarda lat temu. 

Kazumi Ozaki i Christopher Reinhard doszli do tego wniosku, przeprowadzając modelowanie szeregu systemów Ziemi (w tym klimatu oraz procesów biologicznych i geologicznych) w celu zbadania czasowej skali zmian warunków atmosferycznych.

W przyszłości zawartość tlenu w atmosferze znacznie spadnie

Przeprowadzona przez nich analiza wykazała, że jest mało prawdopodobne, aby istniejąca obecnie bogata w tlen atmosfera – podobnie jak życie zależne od tlenu – okazała się trwałą cechą naszej planety.

– Atmosfera po wielkiej deoksygenacji [usunięciu tlenu] charakteryzuje się podwyższonym poziomem metanu, niskim poziomem CO2 i brakiem warstwy ozonowej. Ziemia będzie prawdopodobnie światem beztlenowych form życia – opisuje wyniki Kazumi Ozaki, autor badań i adiunkt z Uniwersytetu Toho w Tokio.

Katastroficzna deoksygenacja nie jest związana ze szkodliwą dla środowiska i atmosfery działalnością ludzką, ani z postępującym gwałtownie zmianami klimatycznymi – podkreślają naukowcy. Mówimy o zmianach, które „będą miały miejsce w geologicznej skali czasu obejmującej miliony i miliardy lat” – dodają. 

Przegrzewanie planety doprowadzi do zaniku biosfery

Jedną z głównych sił, która według naukowców będzie odpowiedzialna za tę długoterminową zmianę poziomu tlenu w ziemskiej atmosferze, będzie stopniowe zwiększanie jasności naszego Słońca. Gdy to będzie ogrzewać planetę, zmniejszy się ilość dwutlenku węgla w atmosferze, ponieważ CO2 pochłania ciepło i ulega rozkładowi. Ostatecznie rośliny i inne organizmy bazujące na fotosyntezie nie będą miały wystarczającej ilości CO2, aby wytwarzać tlen, co spowoduje zubożenie atmosfery o ten istotny także dla człowieka składnik. 

– Od wielu lat dyskutuje się o długości życia biosfery na Ziemi w oparciu o wiedzę naukową (…). Powszechnie uważa się, że biosfera Ziemi przestanie istnieć w ciągu najbliższych 2 miliardów lat,  powodu skumulowania skutków przegrzania i niedoboru CO2 do fotosyntezy. Jeśli to prawda, można się spodziewać, że poziomy O2 w atmosferze również ostatecznie spadną w odległej przyszłości. Jednak nie jest jasne, kiedy i jak to się stanie – wyjaśnia Ozaki. 

Nowe szacunki, choć wydają się nie dotykać nas bezpośrednio, to są ważną wskazówką, która może pomóc w badaniach nad istnieniem życia na innych planetach. Tlen i związane z nim produkty uboczne to jedne z kluczowych biosygnatur używanych przez naukowców do wykrywania potencjalnie zdatnych do zamieszkania egzoplanet w innych częściach wszechświata. Jednak, jak pokazuje nowe badanie, nawet Ziemia może nie być stale bogata w tlen, co sugeruje, że być może powinniśmy poszerzyć nasze perspektywy w poszukiwaniu śladów życia poza naszym Układem Słonecznym.