Datormodelēšana: ar skābekli bagāta atmosfēra uz Zemes var izzust pēc miljarda gadu
Japānas un ASV zinātnieku datormodelis rāda, ka Zemes atmosfērā skābekļa daudzums var strauji sarukt aptuveni pēc 1,08 miljardiem gadu. Tuvākajā nākotnē skābekļa trūkums cilvēcei nedraud.
Zinātnieku veikta datormodelēšana liecina, ka Zemes atmosfērā aptuveni pēc miljarda gadu var sākties straujš skābekļa daudzuma kritums. Par to raksta „BBC Sky at Night”. Pētījums attiecas uz ārkārtīgi tālu nākotni, un cilvēcei tuvākajos gadsimtos vai pat miljonos gadu skābekļa trūkums nedraud.
Kā veikts pētījums
Pētnieki no Japānas Toho Universitātes un ASV Džordžijas Tehnoloģiju institūta izveidoja modeli, kas apvieno klimata un bioģeoķīmiskos procesus. Kazumi Ozaki un Kristofers Reinhards vēlējās noskaidrot, cik ilgi planēta spēs uzturēt pašreizējo ar skābekli bagāto atmosfēru. Lai rezultāts būtu ticamāks, viņi veica vairāk nekā 400 000 simulāciju ar atšķirīgiem parametriem.
Aprēķini rāda, ka atmosfēra ar būtiski paaugstinātu skābekļa koncentrāciju vidēji var saglabāties apmēram 1,08 miljardus gadu, ar nenoteiktību aptuveni 140 miljonu gadu. Pēc tam sāktos strauja deoksigenācija, kuras laikā skābekļa daudzums ievērojami samazinātos.
Iemesli un sekas
Galvenais cēlonis ir Saule, kas miljardiem gadu laikā kļūst spožāka. Pieaugošais starojums ietekmē klimatu un oglekļa apriti, un oglekļa dioksīda daudzums atmosfērā var kristies līdz līmenim, kas apgrūtina fotosintēzi. Tā kā fotosintēze nodrošina skābekļa nonākšanu atmosfērā, mazāk fotosintezējošo organismu nozīmē mazāk skābekļa.
Pēc deoksigenācijas atmosfēra varētu līdzināties agrīnās Zemes atmosfērai: ar daudz metāna, ļoti maz oglekļa dioksīda un vājāku vai pat izzudušu ozona slāni. Dominētu anaerobas dzīvības formas, kurām skābeklis nav vajadzīgs. Cilvēkiem un lielākajai daļai mūsdienu sarežģīto organismu tādi apstākļi nebūtu piemēroti, taču planēta nekļūtu pilnīgi nedzīva.
Nozīme dzīvības meklējumos
Zeme pastāv apmēram 4,5 miljardus gadu, bet skābekļa bagāta atmosfēra veidojās pēc Lielā oksidācijas notikuma pirms aptuveni 2,5 miljardiem gadu. Autori lēš, ka šāda atmosfēra raksturo tikai aptuveni 20–30 procentus no Zemes kā apdzīvotas planētas vēstures.
Tas ir būtiski astronomiem, kuri citās planētās meklē biosignatūras – vielas atmosfērā, kas var liecināt par bioloģiskiem procesiem. Skābeklis ir viena no tām, taču planēta var būt apdzīvota arī ar ļoti maz skābekļa vai bez tā. Zinātnieki uzsver, ka rezultāti ir modelēts iespējamais scenārijs, nevis precīzs kalendārs.
