Солнечная активность лишит Землю кислорода через миллиард лет

При помощи моделирования климата Земли, ученые установили, что через 1 млрд. лет количество кислорода в атмосфере может уменьшиться почти в 100 раз. Исследователи отметили, что новые условия обитания будут пригодными только для примитивных бактерий, населявших Землю от 4 до 2,5 млрд. лет назад. Научная статья с подробными результатами моделирования появилась в журнале Nature Geoscience.

Известно, что на данный момента атмосферу земли составляют 78% азота, 21% кислорода, менее 1% аргона и 0,04% углекислого газа. Однако воздушная оболочка планеты не всегда обладала таким составом. Согласно предположениям некоторых ученых, на разных этапах развития Земли основой ее атмосферы мог быть метан, сероводород, углекислый газ и аммиак, а содержание кислорода было сравнительно небольшим. Такие условия были пригодными для жизни анаэробных бактерий — примитивных организмов, не нуждающихся в кислороде для выживания.

2–2,45 млрд. лет состав атмосферы начал меняться благодаря деятельности океанических организмов. Кислород стал побочным продуктом фотосинтеза, при помощи которого океанические формы жизни получали необходимые углеводы, перерабатывая воду и углекислый газ. Увеличение количества кислорода привело к массовому вымиранию анаэробных бактерий. В результате так называемой «кислородной катастрофы» на Земле началось развитие многоклеточных форм жизни.

Недавнее исследование показывает, что процесс изменения состава атмосферы может последовать противоположному сценарию. Согласно результатам климатического моделирования, проделанного учеными Кадзуки Озаки из Университета Тохо и Крисом Рейнхардом из Технологического университета Джорджии, менее чем через 1 млрд. лет концентрация кислорода в атмосфере снизится до 1% от его нынешнего количества.

Причиной таких изменений стала солнечная активность. Через миллиард лет температура Солнца увеличится, что приведет к выделению большего количества энергии. Солнечные лучи будут разрушать молекулы углекислого газа в земной атмосфере. Концентрация этого элемента снизится до такой степени, что процесс фотосинтеза не сможет проходить на должном уровне.

Дефицит углекислого газа приведет к вымиранию растений. В течение 10 тыс. лет количество метана значительно возрастет, в то время как концентрация кислорода будет стремительно уменьшаться. Еще одним следствие таких изменений в составе атмосферы станет истончение озонового слоя, из-за чего Земля начнет подвергаться негативному воздействию ультрафиолетовых лучей. В конечном итоге большая часть живых организмов на суше, а затем в океане, вымрет, и только бактерии, которым не нужен кислород, продолжат существовать.