Nová štúdia publikovaná v žurnále Nature Geoscience priniesla znepokojujúce výsledky. K zániku života na Zemi dôjde oveľa skôr ako predpovedali snáď aj tie najpriaznivejšie teórie. O téme informuje portál Sciencealert.

Atmosféra Zeme bola v minulosti chudobná na kyslík

To, že život na našej planéte je úzko spojený s našou centrálnou hviezdou, azda netreba ani pripomínať. Dĺžka života hviezdy typu G2, akou je aj naše Slnko, je približne 10 miliárd rokov. Keďže ku vzniku Slnka došlo pred asi 4,5 miliardami rokov, čaká ho približne ďalších 5 miliárd rokov stabilnej existencie.

Po uplynutí tejto doby sa zásoby vodíka v jeho jadre minú, utíchnu termojadrové reakcie, zmrští sa jeho jadro a o niekoľko miliónov rokov neskôr prejde do štádia červeného obra, pričom jeho rozpínajúci povrch pohltí Merkúr, Venušu a možno aj našu planétu.

NASA

Ešte oveľa skôr však dôjde k inej neodvratnej udalosti, ktorá výrazne ovplyvní život na Zemi a zrejme ukončí existenciu aj posledného zložitého organizmu na planéte. Ako vyplýva z výsledkovej novej štúdie realizovanej japonským vedcom Kazumi Ozakim z Toho University a jeho americkým kolegom Christopherom T. Reinhardom z Georgia Institute of Technology o približne miliardu rokov príde zemská atmosféra o svoj kyslík.

Ako píše web NewScientist, v súčasnosti tvorí kyslík asi 21  % zemskej atmosféry. Nie vždy však bola atmosféra takto bohatá na kyslík a ako vyplýva z výsledkov štúdie, v budúcnosti sa zemská atmosféra vráti do stavu, v akej sa nachádzala pred veľkou oxidačnou udalosťou. (Great Oxidation Event – udalosťou odohrávajúca sa pred približne 2,4 miliardami rokov, po ktorej došlo k prudkému nárastu kyslíka v atmosfére)

Ako bude prebiehať odkysličovanie atmosféry?

Inými slovami, o približne 1 miliardu rokov bude Slnko natoľko horúce a bude uvoľňovať toľko energie, že to povedie k zníženiu množstva oxidu uhličitého v atmosfére. Hladina CO₂ bude dokonca natoľko nízka, že všetky fotosyntetizujúce organizmy (vrátane rastlín) nebudú schopné života, a teda nebudú môcť produkovať kyslík.

Zobraziť celú galériu (2)

freepik

Znamená to teda, že v budúcnosti sa zemská atmosféra vráti do svojej minulej podoby bohatej na metán. K výsledkom vedci dospeli modelovaním klimatických, biologických, ale i geologických systémov Zeme, čo im umožnilo simulovať budúce atmosférické podmienky.

Aby sme boli úplne presní, vedci simulovali budúci vývoj biochemického cyklu (termín používaný vo vedách o Zemi, pre cyklus určitého chemického prvku) uhlíka, kyslíka, fosforu a síry, pričom zvážili klimatické zmeny a aj to, ako zemská kôra, oceány, ale i atmosféra interaguje s vnútorným prostredím planéty (zemský plášť), upozorňuje portál TheConversation.

Vo svojom výskume pracovali s dvomi scenármi. V jednom simulovali vývoj planéty s aktívnou biosférou podobnou Zemi, v druhom bez aktívnej biosféry. Výsledky oboch simulácií boli však na prekvapenie vedcov takmer identické. V oboch prípadoch totiž začala hladina kyslíka dramaticky klesať približne za 1 miliardu rokov.

Podľa vedcov tieto zistenia naznačujú, že hoci klesajúca hladina oxidu uhličitého a fotosyntéza ovplyvňujú hladiny kyslíka v atmosfére, účinok procesu je iba sekundárny a primárnu úlohu zohrávajú dlhodobé interakcie medzi plášťom a povrchovým prostredím.

Inak povedané, to, ako dlho zostane atmosféra Zeme bohatá na kyslík, je najviac ovplyvnené tým, aké horniny vstupujú do plášťa počas subdukcie (geologický proces, pri ktorom jedna tektonická platňa poklesáva pod druhú) a tým, aké plyny sú z plášťa emitované prostredníctvom sopečnej aktivity.

Schematické znázornenie poklesávania tektonických platní. K. D. Schroeder/Wikimedia Commons

Výsledky tiež ukazujú, že pokles kyslíka bude relatívne rýchly a atmosféra stratí kyslík už v priebehu asi 10 000 rokov.

„Biosféra sa nedokáže adaptovať na taký dramatický posun v zmene životného prostredia,“ uvádza Ozaki.

Na planéte tak začne dominovať mikrobiálny život. Postupom času dôjde taktiež k oslabeniu ozónovej vrstvy a povrch planéty, vrátane oceánov bude vystavený vysokej úrovni ultrafialového žiarenia.

Štúdia teda naznačuje, že k zániku zložitého života na Zemi dôjde oveľa skôr ako sa predpokladalo. Podľa predchádzajúcich teórii malo k vyhubeniu života dôjsť až o 2 miliardy rokov, kedy sa z planéty vyparí všetka voda z oceánov.

Výsledky štúdie zohrávajú dôležitú úlohu aj pri objavovaní mimozemského života. Ukázalo sa totiž, že pri pátraní po mimozemskom živote, sa nemožno spoliehať výhradne na kyslík, ale je potrebné pátrať aj po iných biosignatúrach – štúdia bola súčasťou projektu NASA NExSS (Nexus for Exoplanet System Science), ktorý skúma obývateľnosť planét.