Ученые выяснили, когда атмосфера Земли полностью лишится кислорода

Все произойдет почти мгновенно.

Атмосфера современной Земли более чем на 20 процентов состоит из чистого молекулярного кислорода и содержит мало углекислого газа. Такой состав стал результатом деятельности биосферы и «кислородной катастрофы», произошедшей около 2,4 миллиарда лет назад, — и он же обеспечивает существование крупных и сложных организмов, включая людей. Атмосфера молодой планеты была совсем непохожа на нынешнюю, а через некоторое время она может снова вернуться к прежнему, «бескислородному» виду.

К такому выводу пришли Казуми Озаки (Kazumi Ozaki) и Кристофер Рейнхард (Christopher Reinhard), которые смоделировали эволюцию земной атмосферы с учетом геологических, биологических и климатических факторов. По их оценкам, она останется сравнительно стабильной еще около миллиарда лет, после чего резко — за считаные тысячи лет — потеряет весь свободный кислород. Об этом ученые пишут в статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience.

Дело в том, что с возрастом Солнце постепенно становится более горячим и ярким. Расчеты Озаки и Рейнхарда показывают, что в результате содержание углекислого газа в атмосфере Земли будет снижаться (его молекулы распадаются под действием достаточно мощного солнечного излучения).

Приблизительно через миллиард лет количества СО2 будет уже недостаточно для поддержания фотосинтеза (и поступления кислорода в атмосферу).

Моделирование показывает, что падение содержания кислорода может оказаться чрезвычайно резким, до уровня в миллионы раз меньше нынешнего. Параллельно будет увеличиваться присутствие метана. По геологическим меркам, все произойдет почти мгновенно, примерно за десяток тысяч лет, и атмосфера вернется к состоянию, какой была еще в архее, когда на Земле развивались самые древние организмы.

За 150 миллионов лет до «революции», которая окончательно наполнила атмосферу кислородом, планета пережила еще одну такую катастрофу, которая закончилась через несколько миллионов лет.

«Биосфера не успеет адаптироваться к таким значительным изменениям среды», — говорит Казуми Озаки. «Мир примитивных анаэробных микробов, который сегодня скрывается в тени, снова возьмет вверх», — добавляет Кристофер Рейнхард. Впрочем, и они не смогут удерживаться по всей Земле: лишенная кислорода планета потеряет и озоновый слой. Ультрафиолетовое излучение разгорячившегося Солнца будет стерилизовать поверхность планеты, и организмам придется выживать в укромных уголках, неглубоко под поверхностью воды.