Iako danas kisik smatramo neizostavnim dijelom Zemljine atmosfere i temeljem života kakav poznajemo, njegovo prisustvo na našem planetu nije zajamčeno zauvijek. Znanstveni rad objavljen u prestižnom časopisu Nature Geoscience upozorava da bi Zemlja u dalekoj budućnosti mogla doživjeti dramatičnu promjenu atmosfere.

Prema istraživanju, za nešto više od milijardu godina količina kisika u atmosferi mogla bi naglo pasti. Posljedice bi bile goleme jer bi gotovo sav život kakav danas poznajemo nestao, a Zemljina bi atmosfera ponovno postala vrlo siromašna kisikom i bogata metanom.

Iako je takav scenarij vremenski toliko udaljen da ga je gotovo nemoguće zamisliti, znanstvenici upozoravaju da bi jednom kada proces započne promjene nastupile iznimno brzo u odnosu na starost našeg planeta.

Zemljina atmosfera neće zauvijek ostati bogata kisikom

U školi učimo da Zemljina atmosfera sadrži oko 21 posto kisika, plina koji je ključan za većinu današnjih oblika života. Međutim, takav sastav atmosfere nije trajno stanje planeta.

Istraživači Kazumi Ozaki s Tehnološkog instituta u Tokiju i Christopher Reinhard s Tehnološkog instituta Georgije proučavali su dugoročnu budućnost Zemljine atmosfere. Njihove procjene pokazuju da bi sadašnje visoke koncentracije kisika mogle potrajati još približno milijardu godina, nakon čega bi uslijedio dramatičan pad.

Zemlja bi se tada, prema njihovom modelu, vratila u stanje koje bi po razini kisika podsjećalo na atmosferu kakva je postojala prije Velikog oksidacijskog događaja, koji se dogodio prije približno 2,4 milijarde godina.

Drugim riječima, planet bi nakon milijardi godina ponovno mogao ući u razdoblje s vrlo malo kisika u atmosferi.

Što će se dogoditi sa Sunčevim starenjem?

Jedan od ključnih pokretača budućih promjena bit će samo Sunce. Kako Sunce stari, postaje sve toplije i emitira sve više energije.

Povećavanje Sunčeve energije dugoročno će utjecati na Zemljin klimatski i kemijski sustav. Znanstvenici predviđaju da će među najvažnijim posljedicama biti snažan pad koncentracije ugljikova dioksida u atmosferi.

U početku se može činiti neobičnim da bi upravo smanjenje ugljikova dioksida moglo biti povezano s nestankom kisika. Međutim, CO₂ je neophodan organizmima koji provode fotosintezu.

Biljke više neće moći proizvoditi dovoljno kisika

Za otprilike milijardu godina koncentracija ugljikova dioksida u atmosferi mogla bi pasti na toliko nisku razinu da organizmi koji ovise o fotosintezi više neće moći normalno preživjeti.

To se prije svega odnosi na biljni svijet, ali i na druge organizme koji ovise o fotosintetskim procesima.

Kada biljke i drugi fotosintetski organizmi počnu nestajati, nestajat će i jedan od ključnih izvora kisika u Zemljinoj atmosferi. Time bi se pokrenuo lanac promjena koji bi dodatno ubrzao smanjenje količine kisika.

Na kraju bi atmosfera sadržavala vrlo malo kisika, dok bi se povećala količina metana.

Zemlja bi se vratila u atmosferu kakvu je imala prije 2,4 milijarde godina

Ovaj budući scenarij posebno je zanimljiv jer bi Zemlja na neki način ponovno dobila atmosferske značajke koje je imala u davnoj geološkoj prošlosti.

Prije približno 2,4 milijarde godina dogodio se Veliki oksidacijski događaj, odnosno razdoblje tijekom kojeg je količina kisika u atmosferi počela značajno rasti. Taj je proces imao goleme posljedice za razvoj života na Zemlji.

U dalekoj budućnosti moglo bi se dogoditi svojevrsno suprotno kretanje. Atmosfera bi ponovno postala izrazito siromašna kisikom, dok bi metan postao jedan od dominantnih plinova.

Najdramatičniji dio: nestanak kisika trajao bi samo oko 10.000 godina

Iako bi priprema za ovaj veliki atmosferski preokret trajala milijardama godina, sama završna promjena prema atmosferi siromašnoj kisikom mogla bi biti iznenađujuće brza.

Prema procjenama znanstvenika, potpuno nestajanje kisika moglo bi se dogoditi tijekom razdoblja od samo oko 10.000 godina.

U geološkom smislu, 10.000 godina predstavlja tek trenutak. Zemlja je stara približno 4,5 milijardi godina, pa je takvo razdoblje zanemarivo u usporedbi s ukupnom starošću planeta.

Kada jednom započne, promjena bi stoga mogla biti vrlo nagla u odnosu na geološke vremenske skale.

Gotovo sav život kakav danas poznajemo bio bi ugrožen

Nestanak kisika ne bi značio samo promjenu kemijskog sastava atmosfere. Posljedice bi zahvatile gotovo cijelu biosferu.

Velik dio današnjih organizama ovisi izravno ili neizravno o kisiku, dok biljni svijet ovisi o ugljikovu dioksidu kako bi fotosintezom stvarao organsku tvar i kisik. Ako koncentracija CO₂ postane preniska, fotosintetski organizmi više neće moći opstati u današnjem obliku.

Nestankom takvih organizama postupno bi nestajao i kisik koji oni proizvode, čime bi se dodatno urušavali uvjeti potrebni za opstanak velikog broja drugih oblika života.

Znanstveni rad zato opisuje budućnost u kojoj će gotovo sav poznati život na Zemlji u konačnici nestati.

Ipak, važno je naglasiti vremensku perspektivu ovog scenarija. Ne radi se o promjeni koja prijeti ljudima u skoroj budućnosti, nego o predviđanju za razdoblje udaljeno više od milijardu godina.

Zemljina atmosfera kakvu danas poznajemo, dakle, nije vječna. Prema modelima Kazumija Ozaki i Christophera Reinharda, dugoročna evolucija Sunca i posljedice koje će imati na ugljikov dioksid mogle bi Zemlju postupno dovesti do dramatičnog pada koncentracije kisika.

Na kraju tog procesa planet bi ponovno mogao postati svijet s vrlo malo kisika i mnogo metana, čime bi završila era atmosfere pogodne za većinu oblika života kakve danas poznajemo.