Направи дарение на училище!

Днес Земята поддържа големи и сложни организми, дишащи кислород, но след милиард години няма да има възможността да поддържа повече такива форми на живот.

След 1 милиард години атмосферата на Земята ще съдържа значително по-малко количество кислород, което ще я направи неподходяща за сложен аеробен живот.
Днес кислородът съставлява около 21 процента от земната атмосфера. Съвременната богата на кислород природа е идеална за големи и сложни организми, като хората, които се нуждаят от този газ, за да оцелеят. Но в началото на историята на планетата нивата на кислород са били много по-ниски – и те вероятно ще бъдат отново толкова ниски в далечното бъдеще.

Казуми Озаки от университета Тохо във Фунабаши (Япония), и Крис Райнхард от Технологичния институт на Джорджия в Атланта моделират климатичните, биологичните и геоложките системи на Земята, за да предскажат как ще се променят атмосферните условия в бъдеще.
Изследователите предвиждат, че земната атмосфера ще поддържа високи нива на кислород през следващите 1 милиард години, преди драматично да се върне до ниски нива, напомнящи на тези, които са съществували преди т. нар. Голяма кислородна катастрофа от преди около 2,4 милиарда години, при която повишаването на кислородните нива води до масово измиране на организми през Палеопротерозоя.

Една от ключовите причини за бъдещата промяна е, че с напредването на възрастта на нашето Слънце, то ще става по-горещо и ще отделя повече енергия. Учените изчисляват, че това ще доведе до намаляване на количеството въглероден диоксид в атмосферата, тъй като CO2 абсорбира топлината и след това се разгражда.

Озаки и Райнхард изчисляват, че след един милиард години нивата на CO2 ще станат толкова ниски, че фотосинтезиращите организми, като растенията, няма да могат да оцелеят и съответно няма повече да произвеждат кислород. Масовото изчезване на тези фотосинтезиращи организми пък ще бъде основната причина за огромното намаляване на кислорода.

Разбери повече за БГ Наука:

***

„Спадът на кислорода ще е много, много екстремен – говорим за около милион пъти по-малко кислород, отколкото има днес“, казва Райнхард.
След като промените в земната атмосфера започнат да се случват, те ще напредват бързо: калкулациите на екипа сочат, че атмосферата може да загуби кислорода си за период от само около 10 000 години (Nature Geoscience, doi.org/fxq9).

„Биосферата не може да се адаптира към такъв драматичен скок на промените в околната среда“, казва Озаки. След това животът на Земята ще бъде изключително микробен, казва Райнхард.

Изследването е проведено като част от проект на НАСА за обитаемостта на планетите и прогнозите от него може да имат последици за търсенето на живот на други планети.
„Кислородът, в многото му форми, е много важен биоподпис, тъй като е преплетен с живота толкова пълноценно на Земята“, казва Натали Алън от университета „Джон Хопкинс“ в Мериленд. Но новите прогнози на Озаки и Райнхард показват, че присъствието на кислород е променливо и може да не е постоянно на една обитаема планета.
„Това предполага, че дори за планети около други звезди, които са много подобни на Земята, може и да не бъдат открити големи количества кислород в тяхната атмосфера, дори ако те могат да поддържат или са поддържали сложен живот“, казва Кевин Ортис Кебалос от университета на Пуерто Рико. Неоткриването на кислород около планетите не означава непременно, че те са необитаеми, уточнява той.

Източници: New Science Magazine, „A productivity collapse to end Earth’s Great Oxidation“ (2019), Hodgskiss, Malcolm, Crockford, Peter W.; Peng, Yongbo; Wing, Boswell A.; Horner, Tristan J.
Превод: Радослав Тодоров

Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!