الانخفاض الشديد في الأكسجين سيؤدي يومًا ما إلى خنق معظم أشكال الحياة على الأرض: ScienceAlert

في الوقت الحالي، تزدهر الحياة على كوكبنا الغني بالأكسجين، لكن الأرض لم تكن دائمًا على هذا النحو – ويتوقع العلماء أنه في المستقبل، سيعود الغلاف الجوي مرة أخرى إلى غلاف جوي غني بالميثان ومنخفض الأكسجين.

ربما لن يحدث هذا قبل مليار سنة أخرى أو نحو ذلك. ولكن عندما يأتي التغيير، فإنه سيحدث بسرعة كبيرة، وفقًا لبحث نُشر في عام 2021.

سيعيد هذا التحول الكوكب إلى ما يشبه الحالة التي كان عليها قبل ما يعرف بحدث الأكسدة العظيم (GOE) منذ حوالي 2.4 مليار سنة.

علاوة على ذلك، يقول الباحثون القائمون على الدراسة إنه من غير المرجح أن يكون الأكسجين الجوي سمة دائمة للعوالم الصالحة للسكن بشكل عام، الأمر الذي له آثار على جهودنا لاكتشاف علامات الحياة في أماكن أبعد في الكون.

“يتوقع النموذج أن يتم إزالة الأكسجين من الغلاف الجوي، مع O₂ انخفض بشكل حاد إلى مستويات تذكرنا بـ الأرض الأثريةوأوضح الباحثون في تقريرهم أن “من المرجح أن يتم تشغيله قبل ظهور ظروف الاحتباس الحراري الرطبة في النظام المناخي للأرض وقبل الفقدان الكبير للمياه السطحية من الغلاف الجوي”. ورق.

عند تلك النقطة، ستكون نهاية الطريق للبشر ومعظم أشكال الحياة الأخرى التي تعتمد على الأكسجين للبقاء على قيد الحياة، لذا دعونا نأمل أن نعرف كيفية الخروج من الكوكب في وقت ما خلال مليار سنة القادمة. .

وللوصول إلى استنتاجاتهم، أجرى الباحثون نماذج تفصيلية للمحيط الحيوي للأرض، مع الأخذ في الاعتبار التغيرات في سطوع الشمس والانخفاض المقابل في مستويات ثاني أكسيد الكربون، حيث يتم تكسير الغاز عن طريق زيادة مستويات الحرارة. ويعني انخفاض ثاني أكسيد الكربون عددًا أقل من الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي مثل النباتات، مما قد يؤدي إلى انخفاض الأكسجين.

وتوقع العلماء في السابق أن زيادة إشعاع الشمس من شأنه أن يمحو مياه المحيطات من على وجه كوكبنا في حوالي 2 مليار سنةلكن النموذج هنا – استنادًا إلى ما يقل قليلاً عن 400000 عملية محاكاة – يقول إن انخفاض الأكسجين سيقتل الحياة أولاً.

وقال عالم الأرض كريس رينهارد، من معهد جورجيا للتكنولوجيا، إن “الانخفاض في الأكسجين حاد للغاية”. عالم جديد. “نحن نتحدث عن كمية أكسجين أقل بمليون مرة مما هو عليه اليوم.”

ما يجعل الدراسة ذات صلة خاصة بيومنا هذا هو بحثنا عن كواكب صالحة للسكن خارج النظام الشمسي.

أصبحت التلسكوبات القوية متاحة على نحو متزايد، ويريد العلماء أن يكونوا قادرين على معرفة ما ينبغي عليهم البحث عنه في كميات البيانات التي تجمعها هذه الأجهزة.

ويقول الباحثون إنه من الممكن أننا نحتاج إلى البحث عن بصمات حيوية أخرى إلى جانب الأكسجين للحصول على أفضل فرصة لاكتشاف الحياة. دراستهم هي جزء من ناسا NExSS (Nexus for Exoplanet System Science) مشروع يبحث في إمكانية السكن على كواكب أخرى غير كوكبنا.

وفقًا للحسابات التي أجراها راينهارد وعالم البيئة كازومي أوزاكي، من جامعة توهو في اليابان، فإن تاريخ الأرض الغني بالأكسجين الصالح للسكن يمكن أن يستمر في نهاية المطاف لمدة تتراوح بين 20 إلى 30 في المائة فقط من عمر الكوكب ككل – وسوف تحمل الحياة الميكروبية على الوجود لفترة طويلة بعد رحيلنا.

“يتميز الغلاف الجوي بعد عملية إزالة الأكسجين الكبيرة بارتفاع نسبة الميثان ومستويات منخفضة من ثاني أكسيد الكربون₂قال، ولا توجد طبقة الأوزون أوزاكي.

“من المحتمل أن يكون نظام الأرض عالمًا من أشكال الحياة اللاهوائية.”

وقد نشر البحث في علوم الأرض الطبيعية.

نُشرت نسخة سابقة من هذه المقالة في مارس 2021.