Η έρευνα δείχνει ότι η αύξηση της ηλιακής λαμπρότητας θα μειώσει το διαθέσιμο διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) για τη φωτοσύνθεση, οδηγώντας σε απότομη πτώση του αερίου σε περίπου 1 δισεκατομμύριο χρόνια.
Η έρευνα, βασισμένη σε μοντέλα που συνδυάζουν το κλίμα και τη βιογεωχημεία, προβλέπει ότι το ατμοσφαιρικό οξυγόνο θα παραμείνει πάνω από το 1% των σημερινών επιπέδων για περίπου 1,08 δισεκατομμύρια χρόνια.
Μετά από αυτό, θα σημειωθεί απότομη πτώση, κάνοντας τη Γη να μοιάζει με τον πρωτόγονο πλανήτη που κυριαρχούνταν από απλούς οργανισμούς.
Μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Geoscience επισημαίνει ότι η σταδιακή αύξηση της ηλιακής λαμπρότητας θα μειώσει το διαθέσιμο διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, υπονομεύοντας τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης που πραγματοποιείται από φυτά, άλγη και άλλους οργανισμούς. Χωρίς αρκετό CO₂, η βιολογική παραγωγή του αναπνεύσιμου αερίου θα εισέλθει σε επιταχυνόμενη πτώση, επαναφέροντας τον πλανήτη σε μια κατάσταση παρόμοια με εκείνη που είχε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.
Τι ανακάλυψε η μελέτη του Nature Geoscience για το οξυγόνο
Η έρευνα πραγματοποιήθηκε με βάση προσομοιώσεις που συνδυάζουν κλιματικά μοντέλα και αρχές της βιογεωχημείας, ενός τομέα που διερευνά τη χημική αλληλεπίδραση μεταξύ ζωντανών οργανισμών και περιβάλλοντος.
Ο στόχος ήταν να κατανοηθεί πώς θα αντιδράσει η ατμόσφαιρα της Γης στη φυσική εξέλιξη του Ήλιου.
Οι επιστήμονες προβλέπουν ότι η Γη θα διατηρήσει επίπεδα οξυγόνου πάνω από το 1% των σημερινών επιπέδων για περίπου 1,08 δισεκατομμύρια χρόνια. Μετά από αυτό το διάστημα θα έρθει το καθοριστικό σημείο καμπής: μια απότομη πτώση στη συγκέντρωση του αερίου, αντί για μια ομαλή μείωση.
Η πρόβλεψη δεν μιλά για ένα άμεσο τέλος. Η μελέτη ξεκαθαρίζει ότι πρόκειται για μια σταδιακή, αλλά βαθιά, μεταμόρφωση των περιβαλλοντικών συνθηκών του πλανήτη.
Γιατί το ηλιακό φως θα καταρρεύσει τη φωτοσύνθεση
Ο Ήλιος δεν είναι ένα στατικό άστρο. Κατά τη διάρκεια δισεκατομμυρίων ετών, η λαμπρότητά του αυξάνεται αργά αλλά σταθερά. Αυτή η αύξηση ενέργειας μεταβάλλει το κλίμα της Γης και επηρεάζει άμεσα την ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που υπάρχει στην ατμόσφαιρα.
Με λιγότερο διαθέσιμο CO₂, τα φυτά, τα φύκη και τα κυανοβακτήρια σταματούν να παράγουν οξυγόνο με τους σημερινούς ρυθμούς. Η φωτοσύνθεση είναι ο μηχανισμός που διατηρεί το αναπνεύσιμο αέριο να κυκλοφορεί στην ατμόσφαιρα εδώ και εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.
Όταν αυτός ο μηχανισμός αποτυγχάνει, ολόκληρο το σύστημα καταρρέει. Η βιολογική παραγωγή του αερίου δεν μπορεί πλέον να αναπληρώσει την ατμόσφαιρα και η συγκέντρωση πέφτει ραγδαία.
Πρωτόγονη Γη: το σενάριο που θα επιστρέψει
Οι ερευνητές εξηγούν ότι ο πλανήτης δεν θα αντιμετωπίσει ένα ξαφνικό τέλος, αλλά μάλλον μια αντιστροφή. Η ατμόσφαιρα αναμένεται να επιστρέψει σε αυτό που ήταν σε μακρινές εποχές, πριν εμφανιστεί η πολύπλοκη ζωή.
Σε εκείνη τη φάση, το οξυγόνο ήταν σπάνιο και η ζωή περιοριζόταν σε απλούς οργανισμούς, όπως αναερόβια βακτήρια προσαρμοσμένα σε ακραίες συνθήκες.
Τα ζώα, τα χερσαία φυτά και το μεγαλύτερο μέρος της πολύπλοκης βιόσφαιρας που γνωρίζουμε σήμερα απλώς δεν θα μπορούσαν να υπάρξουν σε αυτό το νέο περιβάλλον.
Η πρόβλεψη, επομένως, δείχνει μια επιστροφή του βιολογικού ρολογιού του πλανήτη. Η Γη θα γινόταν ξανά ένας κόσμος που κυριαρχείται από μικρόβια, με ατμόσφαιρα φτωχή σε ελεύθερο οξυγόνο.
Wet greenhouse: το παράλληλο σενάριο που προβλέπεται
Η μελέτη εξετάζει επίσης ένα φαινόμενο που ονομάζεται wet greenhouse. Πρόκειται για ένα σενάριο όπου μια ακραία αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί μαζική εξάτμιση των επιφανειακών υδάτων, μεταβάλλοντας την υδατική ισορροπία του πλανήτη.
Η πτώση του οξυγόνου μπορεί να συμβεί ακόμη και πριν από τη συνολική απώλεια των ωκεανών, σύμφωνα με τις προβολές. Αυτό σημαίνει ότι η ατμοσφαιρική κατάρρευση προηγείται άλλων καταστροφικών μεταμορφώσεων που προβλέπονται για το μακρινό μέλλον της Γης.
Αυτό το δεδομένο επανατοποθετεί τη συζήτηση για το μέλλον του πλανήτη. Η απώλεια του αναπνεύσιμου αερίου δεν θα ήταν το τελευταίο κεφάλαιο, αλλά ένα από τα πρώτα σημάδια ότι η Γη έχει εισέλθει σε μια νέα, μη αναστρέψιμη φάση.
Τι αλλάζει αυτό στην αναζήτηση ζωής σε άλλους πλανήτες
Η ανακάλυψη προκάλεσε επίσης ανησυχία στην αστροβιολογία. Για μεγάλο χρονικό διάστημα, το οξυγόνο θεωρούνταν ένα από τα βασικά σημάδια κατοικησιμότητας κατά την παρατήρηση πλανητών εκτός του Ηλιακού Συστήματος.
Η έρευνα δείχνει ότι το αέριο μπορεί να μην αποτελεί οριστικό δείκτη ζωής. Κόσμοι με μικρή ατμοσφαιρική παρουσία αυτού του στοιχείου μπορεί ακόμη να φιλοξενούν βιολογικές μορφές που λειτουργούν με άλλες χημικές βάσεις.
Γι’ αυτό, οι ειδικοί υποστηρίζουν τη διεύρυνση της αναζήτησης και άλλων δεικτών. Εναλλακτικές ενώσεις και οργανικές ομίχλες, σύμφωνα με τη μελέτη, μπορούν να σηματοδοτούν βιολογική δραστηριότητα σε μακρινούς πλανήτες ακόμη και όταν το ελεύθερο οξυγόνο είναι σπάνιο.
Απειλή για την ανθρωπότητα; Τι λένε οι επιστήμονες
Ο προβλεπόμενος χρόνος για την εξάντληση του οξυγόνου είναι, στην πράξη, αδιανόητος για οποιονδήποτε σημερινό ανθρώπινο πολιτισμό. Ένα δισεκατομμύριο χρόνια είναι μια περίοδος πολλές φορές μεγαλύτερη από ολόκληρη την ύπαρξη των πολύπλοκων ζώων στη Γη.
Οι ερευνητές τονίζουν ότι το φαινόμενο δεν αποτελεί άμεση απειλή για την ανθρωπότητα βραχυπρόθεσμα. Πρόκειται για μια αστρονομική χρονική κλίμακα, εντελώς έξω από τον ορίζοντα οποιουδήποτε ανθρώπινου σχεδιασμού.
Η ίδια η μελέτη υπογραμμίζει ότι άλλοι παράγοντες θα μπορούσαν να αλλάξουν την πορεία του πολιτισμού πολύ νωρίτερα. Κλιματικά γεγονότα, γεωλογικοί μετασχηματισμοί και απρόβλεπτα αστρονομικά φαινόμενα θα μπορούσαν να επηρεάσουν το ανθρώπινο μέλλον σε πολύ συντομότερα χρονικά διαστήματα από αυτή την ατμοσφαιρική πρόβλεψη.
Η έρευνα του Nature Geoscience επαναφέρει μια παλιά συζήτηση σχετικά με την ευθραυστότητα της ισορροπίας που συντηρεί τη ζωή στη Γη. Το οξυγόνο που αναπνέουμε σήμερα είναι αποτέλεσμα βιολογικών διεργασιών που χρειάστηκαν δισεκατομμύρια χρόνια για να εγκαθιδρυθούν και μπορούν, αντίστοιχα, να αναιρεθούν από τη φυσική εξέλιξη του σύμπαντος.
www.worldenergynews.gr
