لن يستمر الغلاف الجوي الغني بالأكسجين للأرض إلى الأبد
الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي للأرض ضروري للحياة وبقائنا، لكن كميته ليست غير محدودة. على الرغم من أن الأكسجين يشار إليه في كثير من الأحيان على أنه العنصر الأكثر أهمية في الهواء، إلا أن البنزين الأكثر وفرة هو في الواقع النيتروجين، بنسبة 78 بالمائة تقريبًا. ويأتي الأكسجين في المركز الثاني بحوالي 20 بالمئة، لكن الأبحاث العلمية تشير إلى أن هذه القيم ستنخفض بشكل كبير في المستقبل البعيد. وفقا لإحدى الدراسات، سوف ينفد الغلاف الجوي القابل للتنفس على الأرض خلال حوالي مليار سنة.
قام العالمان كازومي أوزاكي (جامعة توهو) وكريستوفر راينهارد (جامعة ولاية جورجيا للتكنولوجيا) بتطوير نموذج حاسوبي لمحاكاة مستقبل الغلاف الجوي للأرض. وبعد ما يقرب من 400 ألف عملية محاكاة، نشروا النتائج في مجلة Nature Geoscience في عام 2021. وكان الاستنتاج واضحًا: الغلاف الجوي الغني بالأكسجين سيختفي في حوالي مليار سنة. وعلى الرغم من أن هذا الحدث لن يؤثر على أي منا، إلا أن العديد من الخبراء يعتقدون أن فقدان الأكسجين هو الذي سيمثل النهاية النهائية للحياة المعقدة على الأرض.
لماذا سيختفي الأكسجين وأي نوع من الحياة سيكون قادرًا على البقاء؟
السبب الرئيسي لفقدان الأكسجين في المستقبل سيكون الشمس. وفي المليار سنة القادمة، سيكون الإشعاع الشمسي أقوى بحوالي 10% مما هو عليه اليوم، مما سيزيد من درجة الحرارة ويزعزع استقرار الغازات في الغلاف الجوي. وفي الوقت نفسه، ستبدأ كمية ثاني أكسيد الكربون في الانخفاض. على الرغم من أن ثاني أكسيد الكربون يعتبر غازًا ضارًا، إلا أنه ضروري لعملية التمثيل الضوئي. وبدونه، لا تستطيع النباتات إنتاج الأكسجين، مما يعني أن الحيوانات ستبقى بدون هواء. يؤدي تغير المناخ إلى تسريع انخفاض كفاءة عملية التمثيل الضوئي، لذلك خلال مليار سنة قد يكون هناك أكسجين أقل بمليون مرة مما هو عليه اليوم.
ومع ذلك، فإن الحياة لن تختفي تماما. من أجل التنبؤ بنوع العالم الذي يمكن أن يوجد بعد ذلك، من الضروري أن ننظر إلى الماضي البعيد. عندما تشكلت الأرض قبل حوالي 4.5 مليار سنة، كان الغلاف الجوي خاليًا تقريبًا من الأكسجين وكان يتكون من الميثان وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء. على الرغم من ذلك، تمكنت الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية من البقاء على قيد الحياة في المحيطات في ذلك الوقت. فقط مع ظهور البكتيريا الزرقاء منذ حوالي 2.7 مليار سنة، تلقت الأرض الأكسجين في الغلاف الجوي.
إذا اختفى الأكسجين حقًا في المستقبل، فسيعود الكوكب إلى حالة مشابهة لتلك التي كانت عليه قبل ظهور البكتيريا الزرقاء. ستكون الكائنات اللاهوائية، التي لا تزال موجودة حتى اليوم في جميع أنحاء الكوكب، هي الكائنات الوحيدة القادرة على البقاء، بينما ستختفي جميع أشكال الحياة المعقدة، وفقًا لتقارير BGR.
