Dabar deguonis sudaro maždaug 21 procentą Žemės atmosferos. Tokia deguonies gausa idealiai tinka dideliems ir sudėtingiems organizmams, pavyzdžiui, žmonėms, kuriems šios dujos gyvybiškai būtinos. Bet Žemės istorijos pradžioje deguonies jos atmosferoje buvo labai mažai – ir tikėtina, kad tolimoje ateityje jo lygis vėl bus žemas.
Kazumi Ozaki iš Toho universiteto Funabashi, Japonijoje ir Chrisas Reinhardas iš Džordžijos technologijų instituto Atlantoje (JAV) modeliavo Žemės klimato, biologine ir geologines sistemas, norėdami numatyti Žemės atmosferos sąlygų pokyčius.
Tyrėjai teigia, kad Žemės atmosfera išlaikys aukštą deguonies lygį dar milijardą metų, o paskui dramatiškai grįš į žemą lygį, primenantį buvusį iki Didžiojo oksidacijos įvykio prieš maždaug 2,4 milijardus metų.
„Išsiaiškinome, kad deguonies kupina Žemės atmosfera tokia nebus visą laiką”, - sakė K.Ozaki.
Pagrindinė tokio pokyčio priežastis yra ta, kad Saulė sendama kaista ir skleidžia daugiau energijos. Tyrėjų skaičiavimu, dėl to atmosferoje sumažės anglies dvideginio, nes CO₂ sugeria šilumą ir suyra.
K.Ozaki ir C.Reinhardo vertinimu, po milijardo metų anglies dvideginio lygis taip sumažės, kad fotosintetinantys organizmai – įskaitant augalus – nebegalės išgyventi ir išskirti deguonies. Šių fotosintetinančių organizmų masinis išnykimas bus pirminė smarkaus deguonies lygio sumažėjimo priežastis.
„Deguonies sumažės labai smarkiai – kalbame apie milijoną kartų mažesnį už dabartinį deguonies lygį”, - pažymi C.Reinhardas.
Tyrėjai taip pat prognozuoja tuo pat metu vyksiantį metano lygio augimą iki 10 000 kartų didesnio, nei dabar yra atmosferoje.
Žemės atmosferoje pradėję vykti pokyčiai sparčiai progresuos: komandos skaičiavimai rodo, kad atmosferoje deguonį gali prarasti vos per 10 000 metų ar panašiai.
„Biosfera negali prisitaikyti prie tokio dramatiško aplinkos pokyčio,” sako Ozaki.
Po to Žemėje liks tik mikrobinė gyvybė, sako .CReinhardas. „Vėl įsigalės dabar patamsiuose tūnančių anaerobinių mikroorganizmų ir primityvių bakterijų pasaulis.”
Neliks sausumos ir jūros gyvybės. Ozono sluoksnis – ozonas yra deguonies alotropinė atmaina O₃ – išnyks, atverdamas Žemę ir jos vandenynus svilinančiam Saulės karščiui ir ultravioletiniams spinduliams.
Tyrimas buvo atliktas kaip NASA planetų gyvenamumo projekto dalis, ir gautos prognozės atsiliepia gyvybės paieškoms kitose planetose. Deguonies turintys biožymenys įprastai rodo gyvybei tinkamas planetas.
„Deguonis visomis savo formomis yra labai svarbus biožymuo, nes Žemėje jis itin glaudžiai siejasi su gyvybe”, - sako Natalie Allen iš Johnso Hopkinso universiteto (JAV). Bet ši nauja prognozė rodo, kad deguonies buvimas yra kintamas ir gali nebūti nuolatine gyvybei tinkamos planetos atmosferos dalimi.
„Tai rodo, kad aplink kitas žvaigždes besisukančiose ir labai panašiose į Žemę planetose didelių deguonies kiekių galima ir neaptikti, net jei jos gali palaikyti ar anksčiau palaikė sudėtingą gyvybę”, - sako Kevinas Ortizas Ceballosas iš Puerto Riko universiteto.
K.Ozaki su C.Reinhardu mano, kad ieškant nežemiškos gyvybės vietoje deguonies galėtų būti naudojami kiti biožymenys. Pavyzdžiui, ilgiau išliekančiu nežemiškos gyvybės ženklu galėtų būti angliavandenilių ūkas.
