Как долго будет существовать кислородная атмосфера Земли?
Кислород в атмосфере Земли является ключом к тому, чтобы сделать нашу единственную планету, которая, как известно, содержит жизнь, но этот драгоценный ресурс ограничен. Хотя это самый известный компонент воздуха, которым мы дышим, кислород на самом деле не самый распространенный элемент в атмосфере. Это название принадлежит азоту, который составляет около 78% атмосферы. Кислород скользит на втором месте, составляя около 20% атмосферы, и, к сожалению, эти уровни кислорода будут падать намного, намного ниже в будущем. Фактически, согласно недавнему исследованию, Земля будет исчерпать воздух для дыхания примерно через 1 миллиард лет.
Ученые Казуми Озаки из Университета Тохо и Кристофер Рейнхард из Технологического института Джорджии создали компьютерную модель для моделирования курса Земли и ее атмосферы будущего. Проведя симуляцию почти 400 000 раз, они составили свои исследования и опубликовали их в журнале Nature Geoscience в 2021 году. Результаты предсказывают, что насыщенная кислородом атмосфера Земли исчезнет через миллиард лет. Хорошая новость заключается в том, что никто из нас сегодня не будет страдать от этого изменения, но многие ученые теперь считают, что потеря кислорода в атмосфере станет концом жизни на Земле навсегда, поэтому давайте исследуем силы, стоящие за этим снижением, и как будет выглядеть планета после его последствий.
Что происходит с Землей прямо сейчас, не может быть объяснено климатическими моделями
Почему насыщенный кислородом воздух Земли не будет длиться вечно
Ответственность за будущую потерю кислорода на Земле лежит в основном на Солнце. Большинство ученых считают, что Солнце находится примерно на полпути к своей продолжительности жизни, и хотя оно все равно не умрет еще 4-5 миллиардов лет, планеты, окружающие его, включая Землю, пострадают от последствий гораздо раньше. Через миллиард лет Солнце будет на 10% ярче, чем сегодня, и хотя это может показаться не таким уж большим, это резко повысит солнечную радиацию и, следовательно, температуры здесь, на Земле.
По мере того, как атмосфера становится горячее, небольшое количество углекислого газа в ней начнет разрушаться. Учитывая опасения по поводу CO2 как парниковых газов, вы можете подумать, что это было бы хорошо, но реальность не так проста. Уровни CO2 в атмосфере должны оставаться в пределах определенного диапазона, чтобы жизнь на Земле выжила. Так же, как слишком много CO2 в атмосфере представляет угрозу, так и слишком мало. Некоторое количество CO2 в воздухе необходимо для того, чтобы растения выполняли фотосинтез, который является источником кислорода. Если нет CO2 для растений, не будет кислорода для дыхания животных.
Эта проблема осложняется последствиями изменения климата. Деревья уже ухудшаются при фотосинтезе, поскольку погодные условия становятся более экстремальными. Через миллиард лет уровень кислорода в атмосфере может быть в миллион раз ниже, чем сегодня. Несмотря на прогнозы конца света, все еще существует потенциал для жизни на Земле, чтобы сохраниться за пределами этого.
Древние формы жизни могли выжить при дезоксигенации
Чтобы предсказать, какой будет Земля после этого будущего события обезвоживания, на самом деле помогает заглянуть в прошлое. Когда Земля впервые сформировалась примерно 4,5 миллиарда лет назад, ее атмосферой были в основном метан, углекислый газ и некоторый водяной пар. Солнечное излучение отделило бы водород и кислород в водяном паре, но этот кислород быстро поглотил бы формирующуюся кору планеты. Это означало, что в самом воздухе почти не было кислорода. Однако это не остановило формирование жизни на Земле.
Микроорганизмы появились в молодых океанах, которые были анаэробными, то есть они жили без кислорода. Вместо этого они выжили на минералах, присутствующих в исконных водах. Все изменилось примерно 2,7 миллиарда лет назад, когда появился новый класс организмов, называемых цианобактериями. Они были первыми живыми существами, способными к фотосинтезу, и в результате они были ответственны за окончательное вдыхание кислорода в атмосферу планеты.
Через миллиард лет, если уровень кислорода действительно упадет так сильно, как предсказывают ученые, планета, вероятно, вернется в состояние, подобное тому, что было до цианобактерий. Единственными формами жизни, которые могли бы сохраниться, являются анаэробные. По всему миру сегодня все еще существуют бактерии, которые живут без кислорода, и как только все дышащие воздухом существа будут выдыхаться, планета снова станет их доменом.
Подпишитесь на бесплатную рассылку BGR и добавьте нас в качестве предпочтительного источника поиска для последних технологий и развлечений, а также советы и рекомендации, которые вы действительно будете использовать.
Прочитайте оригинал статьи о BGR.
