تزدهر الحياة على كوكب الأرض بسبب توفر مجموعة من العناصر الأساسية والرئيسية، منها الغلاف الجوي الغني بالأوكسجين، لكن الأرض لم تكن دائمًا على هذا النحو، وتوقع العلماء أنه في المستقبل، سيعود الغلاف الجوي الغني بالميثان المترافق مع انخفاض شديد بالأوكسجين لكوكب الأرض.
وبالرغم من استبعاد الدراسة قرب الفترة الزمنية لهذا التحول المخيف، ربما لن يحدث قبل مليار سنة، لكن العلماء أشاروا إلى أنه في حال حدوثه، سيكون انقلابا سريعا جدا.
وبحسب تفاصيل البحث المنشور في مجلة "sciencealert" العلمية المتخصصة، تحت عنوان (استمتع به بينما ينخفض: اختفاء الأكسجين سيؤدي في النهاية إلى خنق معظم الحياة على الأرض) سيعيد هذا التحول الكوكب إلى الحالة التي كان عليها قبل ما يُعرف باسم حدث الأكسدة العظيم (GOE) منذ حوالي 2.4 مليار سنة.
ويقول الباحثون الذين أشرفوا على الدراسة، إن الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي لن يكون سمة دائمة للعوالم الصالحة للسكن بشكل عام، الأمر الذي له آثار على جهودنا للكشف عن علامات الحياة في الكون.
酸素呼吸をする生命が地球に生きる事ができるのはあと約10億年後までで、それ以降は急激に酸素のない地球になると推定されたよ！どういう事なのかな？リプライで解説するね！
— 彩恵りり (科学系ニュース解説アカウント) (@Science_Release) March 3, 2021
Kazumi Ozaki, Christopher T. Reinhard. "The future lifespan of Earth’s oxygenated atmosphere". Nat. Geosci., 2021. pic.twitter.com/2EjSd712r5
وأجرى الباحثون نماذج مفصلة للمحيط الحيوي للأرض، مع الأخذ في الاعتبار التغيرات في سطوع الشمس والانخفاض المقابل في مستويات ثاني أكسيد الكربون، حيث ينهار الغاز عن طريق زيادة مستويات الحرارة.
ويعني انخفاض ثاني أكسيد الكربون انخفاض عدد الكائنات الحية (مثل النباتات) التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي، مما يؤدي إلى انخفاض نسبة الأكسجين.
توقع العلماء سابقًا أن زيادة الإشعاع المنبعث من الشمس سوف تبخر مياه المحيط من على سطح كوكبنا في غضون حوالي 2 مليار سنة، لكن النموذج الجديد، الذي استند لحوالي 400 ألف عملية محاكاة، أكد أن نقص الأوكسجين سيقتل الحياة أولا.
وقال العالم المتخصص من معهد جورجيا للتكنولوجيا، كريس راينهارد، "إن الانخفاض في الأكسجين شديد للغاية"، وأضاف "نحن نتحدث عن أكسجين أقل بحوالي مليون مرة مما هو موجود اليوم".
وكتب الباحثون في ورقتهم العلمية المنشورة في مجلة "nature ": "يتوقع النموذج زوال الأكسجين من الغلاف الجوي بشكل سيذكرنا بالأرض القديمة، سيحدث هذا الأمر على الأرجح قبل بداية الظروف الرطبة الناجمة عن الاحتباس الحراري في نظام مناخ الأرض وقبل فقدان المياه السطحية من كوكب الأرض".
وبحسب الدراسة، هذه المرحلة ستكون نهاية الطريق بالنسبة للبشرية ومعظم أشكال الحياة الأخرى التي تعتمد على الأكسجين.
ولنتجاوز ذلك، علينا معرفة الطريقة التي نستطيع بها الخروج من الكوكب (إلى عوالم أخرى) على الأقل في فترة لا تتجاوز مليار سنة من الآن.
وفقًا للحسابات التي أجراها راينهارد وعالم البيئة كازومي أوزاكي، من جامعة "توهو" في اليابان، فإن تاريخ الأرض الصالح للسكن الغني بالأكسجين يمكن أن ينتهي قبل نهاية عمر كوكب الأرض بحوالي 20 إلى 30% فقط، وستحمل الحياة الميكروبية محل الحياة الطبيعية
يقول أوزاكي: "يتميز الغلاف الجوي بعد عملية إزالة الأكسجين بارتفاع مستوى الميثان، وانخفاض مستويات ثاني أكسيد الكربون، وعدم وجود طبقة أوزون، ومن المحتمل أن يكون نظام الأرض عالمًا من أشكال الحياة اللاهوائية".
