Tlen jest pierwiastkiem chemicznym niezbędnym do życia, pomaga niektórym żywym organizmom oddychać, napędza nasze komórki i wspiera nasze ciała w ich procesach fizjologicznych. Pierwiastek ten jest również przypisywany rozprzestrzenianiu się życia i wzrostowi naszego życia z mikroorganizmów, zwłaszcza od czasu zjawiska około 2,4 do 2,1 miliarda lat temu, zwanego Wielkim Zdarzeniem Utleniania (GOE).

Nazywany również Wielkim Wydarzeniem Natlenienia lub Katastrofą Tlenową, GOE jest zjawiskiem, które umożliwiło stopniowe gromadzenie się tlenu w ziemskiej atmosferze i oceanach. Istniejące dowody naukowe wskazują, że historyczne wydarzenie miało miejsce, gdy cyjanobakterie żyjące w naszych wodach zaczęły emitować tlen w procesie fotosyntezy, zastępując związek chemiczny metan w atmosferze.

Obecnie badania pokazują, że Ziemia przejdzie przez proces deoksygenacji lub spadku zawartości tlenu w przyszłości, gdy ilość tlenu będzie niska, a metan będzie dominował. Naukowcy przewidują, że spadek tlenu udusi większość życia na Ziemi, w tym ludzi, zwierzęta i rośliny. Przewidywanie opiera się na modelach, które pokazują, że poziom tlenu atmosferycznego spadnie do poziomów podobnych do poziomu Ziemi archaickiej.

Przyszłe odtlenienie

W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Nature Geoscience w marcu 2021 r. naukowcy ze Stanów Zjednoczonych i Japonii przedstawili pogląd, że przyszła długość życia natlenionej atmosfery Ziemi jest niepewna. Ponadto potwierdzili, że współczesna atmosfera Błękitnej Planety jest silnie natleniona, ale wskazali, że obecność tlenu w biosferze na powierzchni jest ograniczona.

Badanie sugeruje, że deoksygenacja nie nastąpi przynajmniej w ciągu następnego miliarda lat, ale kiedy to nastąpi, szybko nastąpi wyczerpanie tlenu. Co więcej, zespół badawczy odkrył, że jest mało prawdopodobne, aby tlen atmosferyczny był stałym elementem zamieszkałych światów. Teoria ta może mieć implikacje dla naszej walki o wykrycie oznak życia we Wszechświecie, wyjaśniono w Science Alert.

Podejście stochastyczne

Autorzy artykułu z 2021 r. wykorzystali kombinację biogeochemii i modelu klimatycznego, aby określić prawdopodobną skalę czasową bogatych w tlen warunków atmosferycznych na naszej planecie. Wykorzystując metodę zwaną podejściem stochastycznym, zespół odkrył, że średnia przyszła długość życia ziemskiej atmosfery wynosi od 1,08 do 0,14 miliarda lat, przy zaledwie 1% zawartości tlenu w naszej obecnej atmosferze.

Projekty modelowe, którymi kierowali się naukowcy, pokazują, że odtlenienie atmosfery najprawdopodobniej zostanie uruchomione przed wystąpieniem wilgotnych warunków cieplarnianych w klimacie i przed utratą wód powierzchniowych z atmosfery.

Wielkie wydarzenie utleniania

W odniesieniu do GOE, naukowcy badający wczesną Ziemię lub przed natlenieniem wysunęli teorię, że zużycie tlenu było być może szybsze niż produkcja tlenu w procesie fotosyntezy, wynika z badań przeprowadzonych w Arizona State University.

Podczas gdy badanie uniwersyteckie w Arizonie wykazało, że wietrzenie skał również mogło przyczynić się do GOE, nie jest jasne, czy podobne zdarzenie w przyszłości powtórzy się i zmieni planetę, na której poziom tlenu jest niski.

Opracowanie: irme.pl