Η Γη θα ξεμείνει από οξυγόνο – Πότε προβλέπουν οι επιστήμονες ότι θα συμβεί

• Ερευνητές εκτιμούν ότι η ατμόσφαιρα της Γης θα παραμείνει πλούσια σε οξυγόνο για περίπου ακόμη 1 δισ. χρόνια.
• Καθώς ο Ήλιος θα γίνεται φωτεινότερος, τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα θα μειώνονται και η φωτοσύνθεση θα περιορίζεται, οδηγώντας τελικά σε ταχεία αποξυγόνωση της ατμόσφαιρας.
• Η μελλοντική Γη αναμένεται να διαθέτει πολύ μεθάνιο, ελάχιστο CO₂ και καθόλου στρώμα όζοντος, επιτρέποντας πιθανότατα την επιβίωση μόνο αναερόβιων μορφών ζωής.

Για προφανείς λόγους, είναι αδύνατο να φανταστούμε τη ζωή στη Γη χωρίς οξυγόνο. Θα μπορούσε, όμως, κάποτε να εξαντληθεί; Και, εάν ναι, για πόσο ακόμη θα διαθέτει ο πλανήτης μας οξυγόνο;

Υπάρχουν διάφορα σενάρια για το τέλος της ζωής στη Γη: η κλιματική αλλαγή, η αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα, η πρόσκρουση ενός αστεροειδούς ή η σταδιακή αύξηση της φωτεινότητας του Ήλιου.

Σε περίπου 6 δισ. χρόνια, ο Ήλιος αναμένεται να αρχίσει να διαστέλλεται και πιθανότατα θα καταπιεί τους εσωτερικούς πλανήτες του ηλιακού συστήματος, συμπεριλαμβανομένης της Γης.

Ωστόσο, ομάδα επιστημόνων υπολόγισε ότι ο πιθανότερος λόγος για τον οποίο η Γη θα καταστεί ακατοίκητη θα είναι η απώλεια της πλούσιας σε οξυγόνο ατμόσφαιράς της.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν υπολογιστικά μοντέλα για να εκτιμήσουν πότε ο πλανήτης μας θα ξεμείνει από οξυγόνο.

Πώς απέκτησε η Γη οξυγόνο

Οι επιστήμονες αναφέρονται στο Μεγάλο Συμβάν Οξείδωσης ως την περίοδο κατά την οποία τα επίπεδα οξυγόνου στην ατμόσφαιρα και στους ωκεανούς της Γης άρχισαν να αυξάνονται σημαντικά.

Αυτό συνέβη πριν από περίπου 2,5 δισ. χρόνια. Αν και τα ακριβή αίτια εξακολουθούν να αποτελούν αντικείμενο επιστημονικής συζήτησης, θεωρείται ότι μονοκύτταροι οργανισμοί διαδραμάτισαν καθοριστικό ρόλο.

Όποια και αν ήταν η αιτία, επρόκειτο για μια κρίσιμη περίοδο στην εξέλιξη της Γης. Η παραγωγή αναπνεύσιμου οξυγόνου επέτρεψε στον πλανήτη να γίνει κατοικήσιμος για μεγαλύτερους και πιο σύνθετους οργανισμούς.

Το τέλος του οξυγόνου στη Γη

Η Γη δεν θα διαθέτει για πάντα ατμόσφαιρα πλούσια σε οξυγόνο, σύμφωνα με τους επιστήμονες.

Παρότι είναι αδύνατο να προβλεφθεί με ακρίβεια το μακρινό μέλλον, οι επιστήμονες μπορούν να χρησιμοποιήσουν υπολογιστικά μοντέλα για να εξετάσουν διαφορετικά σενάρια και να υπολογίσουν πόσο ακόμη θα διατηρηθεί η σημερινή σύσταση της ατμόσφαιρας.

Για να εξετάσουν τη μελλοντική της εξέλιξη, ο Kazumi Ozaki, επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Toho, και ο Christopher Reinhard, αναπληρωτής καθηγητής στο Georgia Institute of Technology, δημιούργησαν ένα υπολογιστικό μοντέλο της Γης που προσομοιώνει κλιματικές και βιοχημικές διεργασίες.

Η μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Geoscience, κατέληξε ότι η πλούσια σε οξυγόνο ατμόσφαιρα της Γης έχει μπροστά της περίπου 1 δισ. χρόνια ζωής.

«Εδώ και πολλά χρόνια, η διάρκεια ζωής της βιόσφαιρας της Γης εξετάζεται με βάση τις επιστημονικές γνώσεις για τη σταδιακή αύξηση της φωτεινότητας του Ήλιου και τον παγκόσμιο γεωχημικό κύκλο ανθρακικών και πυριτικών πετρωμάτων», δήλωσε ο Ozaki.

«Μία από τις συνέπειες αυτού του θεωρητικού πλαισίου είναι η συνεχής μείωση των επιπέδων του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα και η άνοδος της παγκόσμιας θερμοκρασίας σε γεωλογική κλίμακα χρόνου».

Γενικά θεωρείται ότι η βιόσφαιρα της Γης θα φτάσει στο τέλος της σε περίπου 2 δισ. χρόνια, εξαιτίας του συνδυασμού υπερθέρμανσης και έλλειψης του CO₂ που είναι απαραίτητο για τη φωτοσύνθεση.

«Εάν αυτό ισχύει, μπορούμε να περιμένουμε ότι και τα επίπεδα του ατμοσφαιρικού οξυγόνου θα μειωθούν τελικά στο μακρινό μέλλον. Ωστόσο, παραμένει ασαφές πότε ακριβώς και με ποιον τρόπο θα συμβεί αυτό», πρόσθεσε ο Ozaki.

Η χρήση ενός υπολογιστικού μοντέλου για την πρόβλεψη της εξέλιξης της Γης μέσα στα επόμενα δισεκατομμύρια χρόνια συνοδεύεται αναπόφευκτα από μεγάλη αβεβαιότητα.

Για να καταλήξει σε ένα αποτέλεσμα με συγκεκριμένο βαθμό πιθανότητας, ο Ozaki εκτέλεσε την προσομοίωση περισσότερες από 400.000 φορές, μεταβάλλοντας κάθε φορά διαφορετικές παραμέτρους του μοντέλου.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η πλούσια σε οξυγόνο ατμόσφαιρα της Γης θα διατηρηθεί για περίπου ακόμη 1 δισ. χρόνια.

Μετά από αυτό το διάστημα θα ακολουθήσει μια «ταχεία αποξυγόνωση», με αποτέλεσμα η ατμόσφαιρα να αρχίσει να θυμίζει εκείνη της πρώιμης Γης, πριν από το Μεγάλο Συμβάν Οξείδωσης πριν από 2,5 δισ. χρόνια.

«Η ατμόσφαιρα μετά τη μεγάλη αποξυγόνωση θα χαρακτηρίζεται από αυξημένα επίπεδα μεθανίου, χαμηλά επίπεδα CO₂ και απουσία στρώματος όζοντος. Το γήινο σύστημα θα αποτελεί πιθανότατα έναν κόσμο αναερόβιων μορφών ζωής», ανέφερε ο Ozaki.

Η αναζήτηση ζωής πέρα από τη Γη

Εκτός από τις πληροφορίες που παρέχει για τη διάρκεια της ζωής στη Γη, η μελέτη έχει ευρύτερες επιπτώσεις και για την αναζήτηση ζωής στο σύμπαν.

Το οξυγόνο αποτελεί μία από τις σημαντικότερες βιοϋπογραφές που αναζητούν οι αστρονόμοι όταν παρατηρούν πλανήτες έξω από το ηλιακό μας σύστημα, γνωστούς ως εξωπλανήτες.

Βιοϋπογραφή είναι μια χημική ουσία που εντοπίζεται στην ατμόσφαιρα ενός μακρινού πλανήτη και ενδέχεται να υποδεικνύει την παρουσία βιολογικών διεργασιών – με άλλα λόγια, ζωής.

Η μελέτη δείχνει ότι η οξυγονωμένη ατμόσφαιρα της Γης δεν αποτελεί μόνιμο χαρακτηριστικό της και μπορεί να αντιστοιχεί μόλις στο 20%-30% της συνολικής ιστορίας του πλανήτη.

Εάν ένας εξωγήινος πολιτισμός αναζητούσε σημάδια ζωής στη Γη, ποιες θα ήταν οι πιθανότητες να την παρατηρήσει ακριβώς κατά την περίοδο όπου το οξυγόνο είναι άφθονο στην ατμόσφαιρα και η ζωή ακμάζει στην επιφάνειά της;

Αντίστοιχα, ποιες είναι οι πιθανότητες να στρέφουμε εμείς τα τηλεσκόπιά μας προς μακρινούς πλανήτες ακριβώς στο στάδιο της ιστορίας τους κατά το οποίο οι βιοϋπογραφές είναι ανιχνεύσιμες;

Σύμφωνα με τους συγγραφείς της μελέτης, οι αστρονόμοι θα πρέπει να εξετάζουν και βιοϋπογραφές που μπορούν να εντοπιστούν σε πλανήτες με ελάχιστο ή καθόλου οξυγόνο, εάν θέλουμε να αυξήσουμε τις πιθανότητες ανακάλυψης ζωής πέρα από τη Γη.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΕΣ ΕΙΔΗΣΕΙΣ:

• Artemis II: Το νέο ιστορικό κλικ της NASA από την αποστολή στη Σελήνη
• Γιατί οι αστροναύτες πήραν στη Σελήνη… «μίνι όργανα» του ίδιου τους του σώματος σε μέγεθος USB
• Artemis II: Οι αστροναύτες είδαν την αθέατη πλευρά της Σελήνης – Επιστρέφουν στη Γη (vid)