Когда на Земле исчезнет кислород: результаты суперкомпьютерного моделирования

Исследования НАСА часто открывают нам удивительные тайны космоса, но иногда их прогнозы касаются будущего нашей собственной планеты и могут звучать довольно тревожно. Недавно ученые использовали суперкомпьютеры, чтобы рассчитать, сколько времени у земной атмосферы осталось до полного исчезновения кислорода.

Группа исследователей под руководством Казуми Озаки и Кристофера Рейнхарда провела в Японии масштабную симуляцию эволюции земной оболочки. Согласно их данным, текущий состав атмосферы не будет вечным, хотя в ближайшей перспективе нам ничего не угрожает.

Результаты работы, опубликованные в журнале Nature Geoscience, показывают, что атмосфера Земли сохранит уровень кислорода выше 1% от нынешнего показателя еще примерно 1,08 миллиарда лет (с погрешностью в 140 миллионов лет).

Масштабы времени: стоит ли паниковать?

Важно понимать, что речь идет о геологических эпохах. Конец света из-за нехватки воздуха не наступит завтра или через сто лет, поэтому повода для драматизма в масштабах человеческой жизни нет.

Для создания прогноза ученые объединили модели биогеохимии и климата. Выяснилось, что процесс деоксигенации (потери кислорода) начнется гораздо раньше, чем планета превратится в раскаленную пустыню с испарившимися океанами. То есть биологическая катастрофа опередит физическое уничтожение планеты Солнцем.

Исследование опирается на сложные расчеты, учитывающие рост яркости Солнца, химические циклы планеты и реакцию биосферы на эти изменения.

Почему кислород исчезнет раньше воды?

Главным виновником будущих изменений станет Солнце. По мере роста солнечного излучения геохимические системы Земли начнут постепенно трансформироваться. Избыточная радиация повлияет на карбонатно-силикатный цикл, который отвечает за уровень углекислого газа (CO2) в атмосфере.

Со временем концентрация CO2 упадет до критической отметки, при которой растения и другие фотосинтезирующие организмы больше не смогут вырабатывать энергию. Поскольку фотосинтез является основным источником свободного кислорода, его ослабление приведет к разрушению всей кислородной фабрики планеты.

После этого Земля перейдет в новое состояние: атмосфера наполнится метаном, уровень углекислого газа станет минимальным, а защитный озоновый слой полностью исчезнет.

Кто выживет на Земле без кислорода?

Отсутствие кислорода не означает полную стерилизацию планеты, однако для сложных форм жизни, включая человека, условия станут невыносимыми. Высокоорганизованные существа исчезнут.

Шанс на выживание останется только у анаэробных организмов — бактерий и микробов, которым не нужен кислород для жизни. По сути, Земля вернется к своему первобытному состоянию, когда на ней господствовали простейшие формы жизни.

Один из главных выводов исследования касается поиска жизни в космосе. Если даже на такой обитаемой планете, как Земля, кислород является лишь временным явлением, то при поиске внеземных цивилизаций ученым не стоит полагаться исключительно на наличие этого газа в атмосферах других миров.