Colapsul oxigenului: noul model NASA prezice pierderea atmosferei Pământului mai devreme decât se credea
Atmosfera de oxigen a Pământului are o dată de expirare mult mai devreme decât se credea anterior, potrivit unui nou studiu șocant susținut de Institutul de Astrobiologie al NASA. Folosind simulări de ultimă oră pe supercomputer, oamenii de știință planetari Kazumi Ozaki și Christopher T. Reinhardt au descoperit că aerul respirabil al planetei noastre va dispărea practic în aproximativ un miliard de ani. Studiul, publicat în revista Nature Geoscience, avertizează că colapsul oxigenului va fi rapid și complet, readucerea planetei la o stare care amintește de „Marele Eveniment al Oxigenului” care a avut loc acum 2,5 miliarde de ani. Descoperirea sugerează că fereastra pentru viața complexă este semnificativ mai scurtă decât cele două miliarde de ani estimate anterior.
Generozitatea greșită a previziunilor din trecut
O nouă analiză provoacă ipotezele de lungă durată despre cât timp poate dura biosfera noastră oxigenată. Lucrările anterioare, bazate pe creșterea treptată a luminozității Soarelui, au sugerat că Pământul va rămâne locuibil așa cum îl cunoaștem pentru încă două miliarde de ani. Folosind datele climatice, geochimice și atmosferice obținute din surse NASA într-un model de supercomputer, Ozaki și Reinhard susțin că aceste proiecții au fost excesiv de generoase.
Calculele lor arată că atmosfera Pământului are o dată de expirare de aproximativ un miliard de ani de acum înainte. Dincolo de această limită, spun ei, nivelurile de oxigen scad până la o fracțiune din nivelurile actuale și nu se mai recuperează niciodată, cel puțin nu suficient pentru a susține animale, plante sau orice altceva care necesită aer respirabil.
Un miliard de ani este un timp astronomic lung după standardele umane. Dar aceasta este încă o reducere vizibilă față de cele aproximativ două miliarde de ani care au fost citate pe scară largă. Și reîncadează faza de oxigen a planetei noastre ca o fereastră relativ scurtă, mai degrabă decât o caracteristică permanentă.
Cum soarele sugrumă încet viața
Cheia înțelegerii acestui proces constă în steaua care dă viață Pământului. În următorii miliarde de ani, Soarele se așteaptă să se extindă ușor și să ardă mai fierbinte. Această energie suplimentară modifică clima și chimia Pământului în moduri subtile, dar cumulate.
Unul dintre rezultatele prezise este o pierdere treptată a apei. Pe măsură ce Soarele devine mai strălucitor, mai mulți vapori de apă se ridică în atmosfera superioară, unde se descompune și scapă în spațiu. Cu mai puțină apă la suprafață și în sol, viața fotosintetică se luptă și capacitatea planetei de a produce oxigen este redusă. La un moment dat în simulări, raportează cercetătorii, sistemul se răstoarnă. Nivelurile de oxigen scad la niveluri similare cu cele ale Pământului timpuriu, făcând planeta practic nelocuită pentru viața aerobă complexă.
Rolul plantelor terestre
Cercetătorii notează că nivelurile actuale de oxigen de aproximativ douăzeci la sută din volum par a fi un eveniment recent din istoria Pământului, în special legat de apariția plantelor terestre. Aceste plante au accelerat ciclurile geochimice cheie, în special cele care implică fosfor, accelerând efectiv sistemul care furnizează oxigen atmosferei. Studiul sugerează că, chiar și cu prezența plantelor și microorganismelor producătoare de oxigen, echilibrul poate fi deranjat.
Legătura cu căutarea vieții în spațiu
Cercetarea se bazează pe puterea de calcul și cadrul științei planetare a NASA, dar implică și căutarea vieții în altă parte. Ozaki și Reinhard indică faptul că telescopul spațial planificat LUVOIR poate fi suficient de sensibil pentru a detecta schimbări similare atmosferice pe exoplanete îndepărtate. Lumea bogată în oxigen văzută în oglinzile lui LUVOIR poate să nu fie un Eden etern, ci un instantaneu al unei faze biologice temporare și poate fragile.
Nimeni nu poate testa predicțiile pe un orizont de miliard de ani și toate astfel de modele ar trebui tratate cu oarecare precauție. Perioada de timp al autorilor, deși se bazează pe cele mai bune date disponibile și pe instrumentele susținute de NASA, rămâne o proiecție și nu o certitudine. Totuși, lucrarea subliniază că, chiar și în cea mai optimistă versiune a viitorului nostru apropiat – cu schimbările climatice reduse și tensiunile nucleare dezumflate – aerul respirabil al Pământului este într-o numărătoare inversă cosmică.
Întrebarea care rămâne fără răspuns nu este dacă oxigenul va dispărea – modelele prevăd asta cu o certitudine alarmantă. Întrebarea este ce forme de viață, dacă există, vor supraviețui colapsului de oxigen al planetei. Poate că viitorul Pământului se va asemăna cu trecutul său îndepărtat – o lume dominată de microbi rezistenți la condiții extreme. Și în timp ce omenirea își face griji pentru crizele politice și amenințările tehnologice, ceasul bate mult mai tare. Chiar dacă oamenii supraviețuiesc tuturor războaielor și dezastrelor, au doar un miliard de ani pentru a-și găsi o casă nouă. Sau poate să înveți să respiri altfel.
