تويت
حتى الآن، تزدهر الحياة على كوكبنا الغني بالأكسجين، لكن الأرض لم تكن دومًا هكذا، وقد توقع العلماء أنه في المستقبل، سيعود الغلاف الجوي إلى ما كان عليه، غني بالميثان ومنخفض الأكسجين.
ربما لن يحدث هذا قبل مليار سنة من الآن، لكن عندما يبدأ التغير، سيكون سريعًا إلى حد ما، هذا ما تقترحه دراسة أُجريت في وقت سابق هذا العام.
هذا التغيير سيُعيد الكوكب إلى الحالة التي كان عليها قبل حدث الأكسدة العظيم، منذ نحو 2.4 مليار سنة.
قال الباحثون إن الأكسجين لن يكون سمةً دائمة للعوالم الصالحة للعيش عمومًا، ما يؤثر سلبًا في جهودنا المتعلقة بالبحث عن عالم صالح للحياة في الكون.
قال الباحثون: «نموذج الانخفاض الشديد في مستويات الأكسجين في الغلاف الجوي، الذي يذكرنا بالأرض في العصر العتيق، سيحدث غالبًا قبل تبعات الاحتباس الحراري الرطبة، وقبل الفقد الكبير للمياه السطحية من الأرض».
هذه النقطة ستكون نهاية الطريق لحياة البشر، ومعظم صور الحياة على الأرض التي تعتمد على الأكسجين لتنجو، لذلك يجب أن نفكر كيف يمكننا إنقاذ الكوكب عند مرحلة معينة خلال مليار سنة القادمة.
للوصول إلى الاستنتاجات، صمم الباحثون محاكاة لنماذج مفصلة للغلاف الحيوي للأرض، مع مراعاة التغيرات في سطوع الشمس والانخفاض الموازي في مستويات ثاني أكسيد الكربون، إذ يُكسّر الغاز تحت تأثير الزيادة في درجات الحرارة. انخفاض ثاني أكسيد الكربون يعني انخفاض أعداد الكائنات الحية التي تقوم بعملية البناء الضوئي مثل النباتات، ما يؤدي إلى انخفاض نسبة الأكسجين.
توقع العلماء سابقًا أن زيادة مستويات الإشعاع الصادرة من الشمس سيمحو مياه المحيطات من الأرض خلال ملياري سنة، لكن وفقًا للنموذج الجديد -المُعتمد على 400,000 محاكاة وسطيًا- فإن انخفاض مستويات الأكسجين هو ما سيقضي على الحياة أولًا.
قال كريس رينارد اختصاصي علوم الأرض بمعهد جورجيا التقني: «انخفاض مستويات الأكسجين أمر شديد الخطورة، نحن نتحدث عن كمية أكسجين أقل بمليون مرة مقارنةً بالمستويات الحالية».
ترتبط تلك الدراسة ببحثنا عن كواكب صالحة للعيش خارج المجموعة الشمسية.
مع تطور التلسكوبات القوية، تزداد رغبة العلماء في معرفة ما الذي يجب أن يبحثوا عنه باستخدام المعلومات التي تجمعها تلك التلسكوبات.
يقول الباحثون: «ربما يجب أن نبحث عن المؤشرات الحيوية الأخرى سوى الأكسجين لنحظى بأفضل فرصة لاكتشاف الحياة». تُعد دراستهم جزءًا من مشروع ناسا لعلوم نظام الكواكب الخارجية، الذي يهدف إلى البحث عن كواكب أخرى صالحة للحياة.
وفقًا لحسابات رينارد وعالم البيئة من جامعة توهو اليابانية كازومي أوزاكي، فإن عمر الأرض الغني بالأكسجين، الصالح للسكن، قد يقتصر على 20-30% فقط من عمر الكوكب كله، وستقتصر الحياة على الأرض على الحياة الميكروبية بعد انتهاء صور الحياة الأخرى.
يقول أوزاكي: «سيتميز الغلاف الجوي بعد النقص الشديد للأكسجين بمستويات مرتفعة من الميثان، ومستويات منخفضة من ثاني أكسيد الكربون، وستنعدم طبقة الأوزون. على الأرجح، ستقتصر الحياة على الأرض على أشكال الحياة اللاهوائية».
ربما لن يحدث هذا قبل مليار سنة من الآن، لكن عندما يبدأ التغير، سيكون سريعًا إلى حد ما، هذا ما تقترحه دراسة أُجريت في وقت سابق هذا العام.
هذا التغيير سيُعيد الكوكب إلى الحالة التي كان عليها قبل حدث الأكسدة العظيم، منذ نحو 2.4 مليار سنة.
قال الباحثون إن الأكسجين لن يكون سمةً دائمة للعوالم الصالحة للعيش عمومًا، ما يؤثر سلبًا في جهودنا المتعلقة بالبحث عن عالم صالح للحياة في الكون.
قال الباحثون: «نموذج الانخفاض الشديد في مستويات الأكسجين في الغلاف الجوي، الذي يذكرنا بالأرض في العصر العتيق، سيحدث غالبًا قبل تبعات الاحتباس الحراري الرطبة، وقبل الفقد الكبير للمياه السطحية من الأرض».
هذه النقطة ستكون نهاية الطريق لحياة البشر، ومعظم صور الحياة على الأرض التي تعتمد على الأكسجين لتنجو، لذلك يجب أن نفكر كيف يمكننا إنقاذ الكوكب عند مرحلة معينة خلال مليار سنة القادمة.
للوصول إلى الاستنتاجات، صمم الباحثون محاكاة لنماذج مفصلة للغلاف الحيوي للأرض، مع مراعاة التغيرات في سطوع الشمس والانخفاض الموازي في مستويات ثاني أكسيد الكربون، إذ يُكسّر الغاز تحت تأثير الزيادة في درجات الحرارة. انخفاض ثاني أكسيد الكربون يعني انخفاض أعداد الكائنات الحية التي تقوم بعملية البناء الضوئي مثل النباتات، ما يؤدي إلى انخفاض نسبة الأكسجين.توقع العلماء سابقًا أن زيادة مستويات الإشعاع الصادرة من الشمس سيمحو مياه المحيطات من الأرض خلال ملياري سنة، لكن وفقًا للنموذج الجديد -المُعتمد على 400,000 محاكاة وسطيًا- فإن انخفاض مستويات الأكسجين هو ما سيقضي على الحياة أولًا.
قال كريس رينارد اختصاصي علوم الأرض بمعهد جورجيا التقني: «انخفاض مستويات الأكسجين أمر شديد الخطورة، نحن نتحدث عن كمية أكسجين أقل بمليون مرة مقارنةً بالمستويات الحالية».
ترتبط تلك الدراسة ببحثنا عن كواكب صالحة للعيش خارج المجموعة الشمسية.
مع تطور التلسكوبات القوية، تزداد رغبة العلماء في معرفة ما الذي يجب أن يبحثوا عنه باستخدام المعلومات التي تجمعها تلك التلسكوبات.
يقول الباحثون: «ربما يجب أن نبحث عن المؤشرات الحيوية الأخرى سوى الأكسجين لنحظى بأفضل فرصة لاكتشاف الحياة». تُعد دراستهم جزءًا من مشروع ناسا لعلوم نظام الكواكب الخارجية، الذي يهدف إلى البحث عن كواكب أخرى صالحة للحياة.
وفقًا لحسابات رينارد وعالم البيئة من جامعة توهو اليابانية كازومي أوزاكي، فإن عمر الأرض الغني بالأكسجين، الصالح للسكن، قد يقتصر على 20-30% فقط من عمر الكوكب كله، وستقتصر الحياة على الأرض على الحياة الميكروبية بعد انتهاء صور الحياة الأخرى.
يقول أوزاكي: «سيتميز الغلاف الجوي بعد النقص الشديد للأكسجين بمستويات مرتفعة من الميثان، ومستويات منخفضة من ثاني أكسيد الكربون، وستنعدم طبقة الأوزون. على الأرجح، ستقتصر الحياة على الأرض على أشكال الحياة اللاهوائية».