Согласно проведенному моделированию, атмосфера Земли претерпит значительные изменения через миллиард лет, что приведет к исчезновению кислорода и откатит биосферу к ранним, анаэробным организмам.
Современная атмосфера Земли содержит более чем на 20 процентов чистого молекулярного кислорода и отличается низким содержанием углекислого газа. Этот состав является следствием функционирования биосферы и произошел в результате так называемой «кислородной катастрофы», произошедшей около 2,4 миллиарда лет назад, — и он же обеспечивает существование крупных и сложных организмов, включая людей. Атмосфера молодой планеты была совсем непохожа на нынешнюю, а через некоторое время она может снова вернуться к прежнему, «бескислородному» виду.
Казуми Озаки и Кристофер Рейнхард пришли к этому заключению, создав модель эволюции земной атмосферы, учитывающую геологические, биологические и климатические факторы. Согласно их расчетам, атмосфера сохранит свою относительную стабильность в течение примерно миллиарда лет, после чего произойдет стремительная, всего за несколько тысяч лет, потеря свободного кислорода. Об этом ученые сообщают в статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience.
С течением времени Солнце неуклонно увеличивает свою температуру и светимость. Согласно расчетам Озаки и Рейнхарда, это приведет к уменьшению концентрации углекислого газа в атмосфере Земли, поскольку его молекулы разрушаются под воздействием возрастающего солнечного излучения. Примерно через миллиард лет, количество СО2 станет недостаточным для поддержания фотосинтеза и, как следствие, для производства кислорода).
Согласно моделям, снижение концентрации кислорода может быть очень быстрым, достигая значений, во много раз меньших, чем сейчас. Одновременно будет расти концентрация метана. С геологической точки зрения, этот процесс займет относительно небольшое время – около десяти тысяч лет, и атмосфера приблизится к состоянию, характерному для архея, периода развития первых живых организмов на Земле.
«Заявили эксперты, отмечая, что темпы трансформации окружающей среды превышают возможности адаптации живых организмов», — говорит Казуми Озаки отмечает, что мир примитивных анаэробных микроорганизмов, ныне оттесненный на второй план, вновь обретет доминирование. Кристофер Рейнхард добавляет, что даже они не смогут равномерно распределиться по всей Земле, поскольку планета без кислорода утратит озоновый слой. В результате, ультрафиолетовое излучение от активного Солнца приведет к стерилизации поверхности планеты, вынуждая организмы искать убежище в защищенных местах, на небольшой глубине под водой.