Екстремальне падіння кисню одного дня задушить більшість життя на Землі

На цей час життя процвітає на нашій багатій киснем планеті, але Земля була не завжди такою – і вчені передбачили, що в майбутньому атмосфера повернеться до тієї, яка буде багата метаном і низька киснем. Ймовірно, це станеться лише через мільярд років. Але коли зміни настануть, це станеться досить швидко, згідно з дослідженням, опублікованим у 2021 році.

Цей зсув поверне планету приблизно до того стану, в якому вона була до того, що відомо як Велика подія окислення (GOE) приблизно 2,4 мільярда років тому. Щобільше, дослідники, які стоять за цим дослідженням, кажуть, що атмосферний кисень навряд чи буде постійною ознакою населених світів загалом, що має наслідки для наших зусиль виявити ознаки життя далі у Всесвіті.

«Модель передбачає, що дезоксигенація атмосфери з різким падінням атмосферного O₂ до рівнів, що нагадують архейську Землю, швидше за все, буде викликана до початку вологих парникових умов у кліматичній системі Землі та до значної втрати поверхневої води з атмосфери», — пояснили дослідники у своїй статті.

У цей момент це буде кінець дороги для людей та більшості інших форм життя, які покладаються на кисень, щоб прожити протягом дня, тому будемо сподіватися, що ми з’ясуємо, як вибратися з планети в якийсь момент протягом наступного мільярда років.

Щоб прийти до своїх висновків, дослідники провели детальні моделі біосфери Землі, враховуючи зміни яскравості Сонця та відповідне зниження рівня вуглекислого газу, оскільки газ розщеплюється через підвищення рівня тепла. Менше вуглекислого газу означає менше фотосинтезуючих організмів, таких як рослини, що призведе до меншої кількості кисню.

Раніше вчені передбачали, що посилене випромінювання від Сонця зітре океанські води з поверхні нашої планети протягом приблизно 2 мільярдів років, але модель, заснована в середньому на трохи менше ніж 400 000 симуляцій, говорить про те, що зменшення кількості кисню призведе до смерті. спочатку від життя.

«Падіння кисню є дуже, дуже екстремальним», — сказав Рейнхард із Технологічного інституту Джорджії. «Ми говоримо про те, що кисню в мільйон разів менше, ніж сьогодні».

Що робить дослідження особливо актуальним для сьогодення, так це наші пошуки населених планет за межами Сонячної системи. Дедалі потужніші телескопи з’являються в мережі, і вчені хочуть знати, що їм слід шукати в масиві даних, які ці прилади збирають.

Цілком можливо, що нам потрібно шукати інші біосигнатури, окрім кисню, щоб мати найкращі шанси виявити життя, кажуть дослідники. Їхнє дослідження є частиною проекту NASA NExSS (Nexus for Exoplanet System Science), який вивчає придатність для життя інших планет, крім нашої.

Відповідно до розрахунків, проведених Райнхардом і вченим-екологом Кадзумі Озакі з Університету Тохо в Японії, багата киснем історія Землі, придатна для життя, може тривати лише 20-30 відсотків тривалості життя планети в цілому – і життя мікробів триватиме існувати довго після того, як ми пішли.

«Атмосфера після великої деоксигенації характеризується підвищеним вмістом метану, низьким рівнем CO₂ і відсутністю озонового шару», — сказав Озакі.

«Система Землі, ймовірно, буде світом анаеробних форм життя». Дослідження було опубліковано в Nature Geoscience.