Экстремальное падение уровня кислорода на Земле приведет к гибели большей части жизни

Ученые предсказывают, что в будущем атмосфера снова станет богатой метаном и бедной кислородом. Они предполагают, что это не произойдет еще миллиард лет или около того, но когда изменения произойдут, они случаться довольно быстро. Этот сдвиг вернет планету примерно в то состояние, в котором она находилась до так называемого Великого окислительного события (ВОК), произошедшего около 2,4 млрд лет назад.

«В течение многих лет продолжительность жизни биосферы Земли обсуждалась на основе научных знаний о постоянном увеличении яркости Солнца и глобальном карбонатно-силикатном геохимическом цикле, — заявил эколог Кадзуми Одзаки из Университета Тохо в Японии после публикации исследования. — Одним из следствий такой теоретической структуры является непрерывное снижение уровня CO2 в атмосфере и глобальное потепление в геологических масштабах времени».

Исследователи утверждают, что атмосферный кислород вряд ли будет постоянным свойством обитаемых миров в целом. Это имеет значение для дальнейших усилий по обнаружению признаков жизни в более отдаленных уголках Вселенной.

«Модель прогнозирует, что дезоксигенация атмосферы, при которой содержание O2 в атмосфере резко упадет до уровней, напоминающих архейскую Землю, вероятнее всего, произойдет до возникновения влажных парниковых условий в климатической системе Земли и до значительной потери поверхностной воды из атмосферы», — пояснила группа в своей статье.

В этот момент это будет концом пути для людей и большинства других форм жизни, которым для выживания необходим кислород. Чтобы прийти к своим выводам, они создали подробные модели биосферы Земли, приняв во внимание изменения яркости Солнца и соответствующее падение уровня углекислого газа, поскольку газ распадается под воздействием растущего уровня тепла. Меньше углекислого газа означает меньше фотосинтезирующих организмов, таких как растения, что приведет к меньшему количеству кислорода.

Ученые ранее предсказывали, что возросшая радиация Солнца сотрет океанские воды с Земли примерно за 2 млрд лет. Но данная модель, основанная на усредненных данных чуть менее 400 тыс. симуляций, говорит о том, что сокращение кислорода в первую очередь убьет жизнь.

«Падение уровня кислорода очень, очень экстремальное, — сказал New Scientist ученый-геолог Крис Рейнхард из Технологического института Джорджии. — Мы говорим о примерно в миллион раз меньшем количестве кислорода, чем сегодня».

Особую актуальность это исследование приобретает в наши дни в связи с поиском пригодных для жизни планет за пределами Солнечной системы. В эксплуатацию вводятся все более мощные телескопы, и ученые хотят знать, что именно им следует искать в тех массивах данных, которые собирают эти инструменты.

«Возможно, нам нужно искать другие биосигнатуры, помимо кислорода, чтобы иметь наилучшие шансы обнаружить жизнь», — говорят исследователи. Их исследование было частью проекта NASA NExSS (Nexus for Exoplanet System Science), который изучает обитаемость планет, отличных от нашей.

Согласно расчетам Одзаки и Рейнхарда, богатая кислородом обитаемая история Земли может продлиться всего 20–30 процентов от общей продолжительности жизни планеты, а микробная жизнь продолжит существовать еще долго после того, как нас не станет.

«Атмосфера после великой дезоксигенации характеризуется повышенным содержанием метана, низким уровнем CO2 и отсутствием озонового слоя, — сказал Одзаки. — Земля, вероятно, будет миром анаэробных форм жизни».

Ранее NASA сообщило, что астероид, обладающий потенциалом для разрушения целого города, имеет вероятность столкновения с Землей равную 3,1% в 2032 году. Это делает его самым угрожающим космическим объектом, когда-либо зарегистрированным современными прогнозами.