Резкое снижение кислорода в атмосфере оказалось способно уничтожить жизнь на Земле

Ученые оценили возможность возвращения планеты к состоянию до Великого окислительного процесса

На сегодняшний день жизнь на Земле во многом зависит от наличия кислорода в атмосфере. Именно благодаря ему сложилась богатая и разнообразная экосистема, которая поддерживает миллионы видов живых существ, включая человека. Однако, согласно последним научным исследованиям, в далеком будущем ситуация может кардинально измениться: содержание кислорода в атмосфере резко снизится, и планета вернется к состоянию, существовавшему примерно 2,4 миллиарда лет назад, до так называемого Великого окислительного события (ГЭ).

тестовый баннер под заглавное изображение

Исследования основано на моделировании долгосрочных изменений биосферы и атмосферы Земли. Ученые анализировали влияние повышения яркости Солнца, снижение уровня углекислого газа и других факторов, которые могут привести к уменьшению фотосинтезирующих организмов — основного источника кислорода. В результате уровень кислорода в атмосфере может снизиться до критически низких значений, сравнимых с архейским периодом, что сделает планету практически непригодной для жизни, подобной той, что мы знаем сегодня.

Ключевым фактором этого сценария стало снижение концентрации углекислого газа, который служит основным "питанием" для фотосинтеза. Меньшее количество CO2 означает меньшее производство кислорода, что в свою очередь приведет к исчезновению большинства видов растений и микроорганизмов, создающих кислородную атмосферу. В результате уровень кислорода может упасть примерно в миллион раз по сравнению с современными значениями, что сделает невозможным существование большинства форм жизни, включая человека.

По оценкам ученых, подобное событие может произойти примерно через миллиард лет, хотя точные сроки остаются предметом дискуссий. В случае наступления этого сценария Земля вернется к состоянию, характерному для архейского периода, когда атмосфера была насыщена метаном и другими газами, а уровень кислорода был крайне низким. В такой среде возможна только жизнь в анаэробных формах — без кислорода, что значительно ограничит развитие сложных организмов.

Это означает, что для человека и большинства современных видов, способных дышать кислородом, наступит «конец света». Однако, важно отметить, что такие изменения происходят очень медленно и, по всей вероятности, не затронут нашу цивилизацию в ближайшие миллиарды лет. Тем не менее понимание этих процессов важно для поиска признаков жизни на других планетах и определения условий, при которых возможна обитаемость.

Современные астробиологи и астрономы активно ищут планеты за пределами Солнечной системы, способные поддерживать жизнь. В этом контексте наличие кислорода в атмосфере считается одним из ключевых биосигналов. Однако, если в будущем Земля столкнется с резким снижением кислорода, то и в других системах, возможно, придется искать альтернативные признаки жизни, такие как метан или другие газы, свидетельствующие о биологических процессах.

Исследование, проведенное в рамках проекта NASA NExSS (Nexus for Exoplanet System Science), показывает, что для определения обитаемости планет необходимо учитывать не только наличие кислорода, но и другие потенциальные биосигналы. В условиях, когда кислород исчезает, метан и другие газы могут стать единственными признаками жизни, что расширяет горизонты поиска.

Анализ долгосрочных моделей показывает, что богатая кислородом история Земли, которая длилась миллиарды лет, может продлиться всего лишь 20-30 процентов от общего времени существования планеты. После этого наступит эпоха, когда атмосфера станет насыщена метаном, а уровень кислорода — минимальным. В такой среде, по мнению ученых, доминирующими формами жизни станут анаэробные микроорганизмы, способные выживать без кислорода.

Микробные сообщества могут продолжать существовать и развиваться, но сложные организмы, включая человека, исчезнут. В итоге Земля превратится в планету, похожую на те, что существовали в древние эпохи, — с низким содержанием кислорода и преобладанием анаэробных форм жизни.

Источник: www.mk.ru