Zemlja ostaje bez kiseonika?

Iako smo danas usredsređeni na relativno kratkoročne izazove klimatskih promena, dugoročne naučne prognoze i modeli ukazuju na neizbežne, dalekosežne promene koje će planetu najpre učiniti neprikladnom za složeniji život, a zatim će je potpuno uništiti. 

Pre nego što Sunce naraste i proguta najbliže planete, uključujući možda i Zemlju, prvo će klima postati nepodnošljiva za ljude i većinu životinja. To će se dogoditi kada se svi kontinenti sjedine u jedan veliki. Potom će zbog jačanja zračenja Sunca nestati kiseonika što će izazvati izumiranje većine složenijih oblika života.

Kraj u vatri Sunca

Krenimo vremenski unazad – od dalekog, konačnog uništenja Zemlje prema sve bližem, delimičnom.

Sunce je zvezda srednje veličine, tzv. žuti patuljak, koja kroz stabilnu nuklearnu fuziju u jezgru trenutno pretvara vodonik u helijum. Međutim, za otprilike 5 milijardi godina, Sunce će potrošiti zalihe vodonika u središtu, zbog čega će jezgra kolabirati, a spoljni slojevi će se proširiti. Sunce će se pretvoriti u crvenog diva, veličine stotinama puta većeg od današnjeg.

U toj fazi sigurno će progutati Merkur i Veneru, a pitanje opstanka Zemlje još je predmet rasprava. Većina modela sugeriše da će, čak i ako Zemlja fizički izbegne gutanje, toplina crvenog diva ispariti sve materijale sa njene površine i u potpunosti uništiti atmosferu. U najboljem slučaju, Zemlja bi mogla biti sterilizovana do neprepoznatljivosti.

• Popularna teorija o planeti Zemlji dovedena u pitanje: Isplivali novi dokazi
• Asteroid veći od Ajfelovog tornja će proći blizu Zemlje: Naučnici se plašili da bi mogao da udari u planetu
• Potencijalno opasan asteroid prošao pored Zemlje

Na kraju te faze, Sunce će odbaciti svoje spoljašnje slojeve i formirati tzv. planetarnu maglicu, dok će ono što ostane od njega postati beli patuljak – vrlo gusti, užareni ostatak zvezde, veličine slične Zemlji, ali sa masom približnom polovini današnje Sunčeve mase.

Pre nego što izgori, Zemlja će ostati bez kiseonika

Ipak, mnogo pre nego što Sunce počne da guta planete, život na Zemlji suočiće se sa tišim, ali jednako kobnim problemom – gubitkom kiseonika. Prema istraživanju objavljenom 2021. u časopisu Nature Geoscience koje su sproveli Kazumi Ozaki sa Toho Univerziteta u Japanu i Kristofer Reinhard sa Georgia Institute of Technology, biosfera na Zemlji prestaće da postoji već za oko milijardu godina.

Uzrok neće biti već sada postojeća klimatska kriza, nego postupno jačanje Sunčeve svetlosti kako stari. Veća količina zračenja dovešće do zagrevanja Zemljine površine i promena u ciklusima ugljenika. Kako se temperatura bude povećavala, nivo ugljen-dioksida u atmosferi počeće da opada jer će ga hemijske reakcije sa kamenjem (karbonatizacija) vezivati u minerale.

To će imati katastrofalan uticaj na biljke jer je CO₂ neophodan za fotosintezu, proces kojim biljke stvaraju kiseonik. Kada koncentracija CO₂ padne ispod kritične tačke, biljke više neće moći da proizvode kiseonik. Prvo će nestati one, a potom i životinje koje zavise od kiseonika. Zanimljivo je da će se to, geološki gledano, dogoditi naglo, kroz nekoliko stotina hiljada godina.

Ozaki i Reinhard pišu: "Model predviđa da će do deoksigenacije atmosfere, odnosno naglog pada nivoa kiseonika na vrednosti slične onima iz arhaika, najveroatnije doći pre nego što započnu uslovi vlažnog staklenog efekta u klimatskom sastavu Zemlje i pre velikog gubitka površinske vode iz atmosfere."

Drugim rečima, uslovi na našoj planeti vratiće se u stanje u kakvom su bili pre 2,5 milijarde godina – pre tzv. velikoga oksidacijskog događaja. Atmosfera će tada biti bogata metanom, gotovo bez kiseonika i bez ozonskoga sloja. Takvi uslovi odgovaraće jedino anaerobnim mikroorganizmima – primitivnim oblicima života koji ne trebaju kiseonik.

Pre nego što ostane bez kiseonika, postaće nepodnošljiva za sisare

Međutim, tu nije kraj - nova studija objavljena u časopisu Nature Geoscience, pod vođstvom Aleksandera Farnsvorta sa Univerziteta u Bristolu, ide korak dalje. Ona koristi klimatske modele daleke budućnosti kako bi istražila kada će Zemlja postati stvarno nenastanjiva za ljude i većinu složenih organizama. Njihova procena je da će se to dogoditi za oko 250 miliona godina.

Tada će se, prema modelima, svi kontinenti ponovno spojiti u jedan veliki superkontinent. Takva geološka konfiguracija dodatno će pogoršati klimatske uslove jer će povećati unutrašnje temperature, smanjiti dostupnost vode i pojačati sezonske ekstreme.

Farnsvort objašnjava da će se na formiranom superkontinentu stvoriti trostruki udar – zbog povećanih vulkanskih aktivnosti uzrokovanih sudarima kontinenata povećaće se nivo CO₂ u atmosferi, zbog starenja Sunca povećaće se solarna energija na Zemlji za 2,5 odsto W m⁻² u odnosu na današnju i pojačaće se učinak kontinentalnosti na mestima daleko od okeana (povećaće se razlike u maksimalnoj i minimalnoj temperaturi), što će značiti nepodnošljivu vrućinu za većinu sisara na većini planeta.

• Snažna solarna erupcija bi mogla da pogodi Zemlju i izazove katastrofalnu geomagnetnu oluju

"Temperature između 40 i 50 °C, uz visoku vlagu, učiniće da ljudi i mnogi sisari ne mogu da prežive jer više neće moći da rashlade svoja tela znojenjem", tumači Farnsvort. U tom trenutku, čak i ako kiseonik još uvek bude postojao, fiziološki uslovi na površini Zemlje biće smrtonosni za sisare, uključujući i ljude.

Kraj života neće doći odjednom, već u fazama

Dakle, studije pokazuju da Zemlja neće "umreti" u jednom trenutku, već u nizu faza. Ova saznanja ne znače da nas kraj čeka uskoro, ali jasno pokazuju koliko su uslovi na našoj planeti – koje danas često uzimamo zdravo za gotovo – u stvarnosti privremeni i krhki.

Istovremeno, navedene studije sugerišu da potraga za životom u svemiru ne sme biti ograničena samo na planete sa kiseonikom, jer on nije nužan pokazatelj života, može postojati i bez njega.