Hoće li Zemlja ostati bez kiseonika?
Kiseonik u Zemljinoj atmosferi ključan je za život kakav poznajemo, ali naučni modeli upozoravaju da njegova dostupnost nije večna. Prema analizi objavljenoj 2021. godine u časopisu Nature Geoscience, tim naučnika, predvođen Kazumijem Ozakijem (Toho University) i Christopherom Reinhardom (Georgia Tech), simulirao je budućnost Zemlje skoro 400.000 puta. Rezultati ukazuju da bi oksigenisana atmosfera mogla postepeno nestajati i da bi, u proseku, kritično niska koncentracija kiseonika mogla nastupiti za oko milijardu godina.
Zašto se to može dogoditi?
Glavni „krivac" je Sunce: kako prolaze milijarde godina, ono postepeno postaje jače — za otprilike 1 milijardu godina biće oko 10% sjajnije nego danas. Takav porast dovodi do povećanja temperature na Zemlji i promena u globalnom ugljeničnom ciklusu. Povišene temperature i promenjeni klimatski procesi mogu dovesti do pada koncentracije ugljen-dioksida (CO2) u atmosferi do nivoa nedovoljnih za podršku fotosinteze u biljkama.
Fotosinteza je glavni izvor atmosferskog kiseonika: biljke, alge i cijanobakterije koriste CO2 da bi proizvodile organsku materiju i oslobađale O2. Ako CO2 padne ispod određenog praga, biljni svet neće moći da proizvodi dovoljno kiseonika, pa će se nivo O2 postepeno smanjivati. Neki modeli predviđaju da bi koncentracija kiseonika mogla da opadne i do milion puta u odnosu na današnje vrednosti — mada postoji varijabilnost i neizvesnost između različitih scenarija.
Šta će značiti to za život na Zemlji?
Važno je naglasiti: ova promena se ne događa u bližoj budućnosti i ne predstavlja neposrednu opasnost za današnje generacije. Međutim, na geološkom vremenskom skalu promena bi bila dramatična — velika većina organizama zavisnih od vazdušnog kiseonika ne bi mogla opstati. Planeta bi se verovatno vratila u biosferu sličnu onoj iz perioda pre nego što su cijanobakterije značajno oksigenisale atmosferu.
Kada se Zemlja formirala pre oko 4,5 milijardi godina, atmosfera je bila bogata metanom, CO2 i vodom, a slobodnog kiseonika skoro da nije bilo. Prvi značajan doprinos atmosferskom kiseoniku doneli su cijanobakterije pre nekoliko milijardi godina (u eri koja je dovela do Velikog oksidacionog događaja), što je omogućilo evoluciju života zavisnog od kiseonika.
Mogu li neki oblici života opstati?
Da — anaerobni mikroorganizmi (koji ne zahtevaju kiseonik) već danas žive u mnogim okruženjima i verovatno bi bili jedni od retkih organizama koji bi preživeli u svetu sa ekstremno niskim nivoom O2. Dakle, ukoliko se dogodi predviđeni pad kiseonika, život bi mogao opstati, ali u znatno jednostavnijem, mikrobiološkom obliku.
Neizvesnosti i zaključak
Projekcije kao one iz navedene studije zasnovane su na modelima i pretpostavkama o klimatskim i geološkim procesima tokom milijardi godina — zbog toga postoji značajna nesigurnost u tačnom vremenu i veličini promena. Ipak, poruka je jasna: Zemljina sposobnost da održava oksigenisanu atmosferu dugoročno je ograničena i zavisi od složene interakcije između Sunca, atmosfere, geologije i biosfere.
Sa naučne tačke gledišta, ovakvi modeli su korisni jer nas podsećaju na krhkost uslova koji podržavaju složeni život — i na to koliko su višestruki faktori međusobno povezani.
