Ключевую роль в эволюции атмосферы Земли играет постепенное увеличение яркости Солнца, говорят ученые.
Ученые спрогнозировали, что уровень кислорода на Земле может упасть в миллион раз, что грозит исчезновением жизни в том виде, в котором она сейчас существует. Об этом пишет Daily Galaxy, передает unian.net
Как свидетельствует недавнее исследование о будущем атмосферы Земли, опубликованное в Nature Geoscience, снижение кислорода произойдет в течение следующего миллиарда лет и вернет атмосферу Земли к условиям, похожим на те, что были до кислородной катастрофы около 2,4 миллиарда лет назад.
Исследование основывается на детальных моделях, которые учитывают увеличение яркости Солнца и соответствующие изменения в геохимических циклах Земли, что дает четкое представление об окончательной судьбе нашей биосферы.
Отмечается, что постепенное увеличение яркости Солнца играет ключевую роль в эволюции атмосферы Земли. По мере того как небесное светило становится горячее, это влияет на углеродные циклы, в частности на карбонатно-силикатный цикл, который регулирует уровень углекислого газа (CO₂) в атмосфере.
«В течение многих лет продолжительность жизни биосферы Земли рассматривалась в контексте стабильного яркости Солнца и глобального карбонатно-силикатного геохимического цикла. Одним из последствий такой теории является постепенное снижение CO₂ в атмосфере и глобальное потепление в геологическом масштабе», — пояснил эколог Казуми Озаки из Университета Тохо.
К чему приведет уменьшение кислорода
Ученые считают, что снижение уровня CO₂ уменьшит активность фотосинтезирующих организмов, что, в конечном итоге, приведет к снижению производства кислорода. Таким образом, взаимодействие солнечного излучения с геохимическими процессами Земли создает условия для глубоких изменений в пригодности планеты к жизни, показывая, что стабильность кислорода в атмосфере — явление временное.
Модели, представленные в исследовании, предусматривают резкое уменьшение кислорода в атмосфере еще до того, как Земля достигнет состояния «влажного парника» или потеряет значительное количество поверхностной воды.
«Модель показывает, что дезоксигенация атмосферы, когда уровень O₂ резко упадет до значений, подобных тем, которые существовали во время Архейской эпохи, скорее всего наступит до начала парниковых условий и до большой потери воды из атмосферы», — отметили авторы исследования.
Ученые предполагают, что это снижение достигнет уровней, примерно в миллион раз меньше сегодняшних.
«Падение кислорода будет чрезвычайно сильным. Мы говорим об уровне в миллион раз меньше, чем сейчас», — подчеркнул геолог Крис Райнхард из Технологического института Джорджии.
Такое истощение станет катастрофическим для большинства форм жизни, которые дышат кислородом, и будет означать конец сложных экосистем и господство анаэробных организмов.
В материале говорится, что это исследование также имеет важное значение для астробиологии и поиска жизни на экзопланетах. Долгое время наличие кислорода в атмосфере считалось главным признаком жизни. Но если атмосферы, обогащенные кислородом, являются лишь временными фазами, ученым придется пересмотреть свои критерии.
Кислородная фаза Земли может составлять лишь 20-30% ее общего времени пригодности к жизни. Это означает, что даже планеты с низким или нулевым содержанием кислорода могут быть населенными — хоть и совсем другими формами жизни.
Как изменится атмосфера
Прогнозируемое будущее Земли предполагает атмосферу, богатую метаном, с низким содержанием CO₂ и без озонового слоя — условия, благоприятные для анаэробной жизни. Это бросает вызов нынешнему представлению о кислороде как универсальном биомаркере и расширяет возможности поиска жизни во Вселенной.