تزدهر الحياة على كوكبنا في الوقت الحالي بفضل توفر الأكسجين، لكن غلاف الأرض الجوي لم يكن دائمًا كما هو عليه اليوم، يتوقع العلماء أنه في المستقبل سيعود الغلاف الجوي إلى حالة غنية بالميثان وقليلة الأكسجين.
لا تقلق، فهذا لن يحدث على الأرجح إلا بعد مليار سنة أو أكثر. لكن عندما يحدث هذا التغيير، سيكون سريعًا إلى حد ما، وفقًا للأبحاث.
سيعيد هذا التحول الكوكب إلى حالة مشابهة لتلك التي كان عليها قبل «حدث الأكسجة العظيم»، الذي حدث منذ 2.4 مليار سنة.
قالت عالمة البيئة كازومي أوزاكي من جامعة توهو في اليابان: «لطالما ناقش العلماء مدة بقاء الغلاف الحيوي للأرض بناء على المعرفة العلمية المتعلقة بازدياد سطوع الشمس باستمرار، ودورة التفاعلات الكيميائية الجيولوجية العالمية للكربونات والسيليكات».
«يترتب على هذا الإطار النظري انخفاض مستمر في نسبة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وارتفاع درجة حرارة الأرض على مدى فترات زمنية جيولوجية».
يقول الباحثون إن وجود الأكسجين في الغلاف الجوي من غير المرجح أن يكون سمة دائمة في الكواكب القابلة للحياة عمومًا، ولذلك تأثيرات على جهودنا في اكتشاف علامات الحياة في أرجاء الكون.
«يتوقع النموذج انخفاضًا شديدًا في نسبة الأكسجين في الغلاف الجوي، ليصل إلى مستويات مشابهة لما كان في العصر الجيولوجي الأركي (Archaean)، سيحدث ذلك على الأرجح قبل بدء ظاهرة الدفيئة الرطبة وقبل الفقدان الكبير للمياه السطحية من الغلاف الجوي».
ستكون هذه هي مرحلة النهاية للبشر ولمعظم أشكال الحياة المعتمدة أساسًا على الأكسجين في البقاء، لذا فنحن نأمل أن نتمكن من إيجاد طريقة لمغادرة الكوكب في وقت ما خلال مليار سنة القادمة.
للوصول إلى هذه الاستنتاجات، عمل الباحثون على نماذج مفصلة لغلاف الأرض الحيوي، مع الأخذ في الحسبان التغيرات في سطوع الشمس والانخفاض المصاحب في مستويات ثاني أكسيد الكربون، نتيجة تحلله بفعل ارتفاع الحرارة.
يؤدي انخفاض مستويات ثاني أكسيد الكربون إلى نقص في عمليات التمثيل الضوئي التي يقوم بها النبات، ما ينتج عنه انخفاض نسبة الأكسجين في الغلاف الجوي.
هذه الدراسة ذات أهمية خاصة في الوقت الحالي نظرًا إلى بحثنا المستمر عن كواكب صالحة للحياة خارج نظامنا الشمسي.
تزداد قوة التلسكوبات الحديثة التي تدخل الخدمة باستمرار، ما يجعل العلماء بحاجة إلى تحديد ما ينبغي لهم التركيز عليه من بين كم هائل من البيانات.
يقول الباحثون إننا قد نحتاج إلى البحث عن علامات حياة أخرى سوى الأكسجين لنزيد فرصتنا في اكتشاف الحياة خارج الأرض. كانت دراستهم جزءًا من مشروع شبكة علوم أنظمة الكواكب الخارجية لوكالة ناسا، الذي يدرس قابلية الكواكب الأخرى للحياة.
وفقًا للحسابات، قد تستمر الفترة الزمنية الغنية بالأكسجين، التي سمحت بوجود الحياة الصالحة على الأرض مدة لا تتجاوز 20- 30% من عمر الكوكب، في حين تستمر حياة الميكروبات في الوجود فترةً طويلة بعد رحيلنا.
«سيتميز الغلاف الجوي بعد حدث فقدان الأكسجين الكبير بارتفاع مستوى الميثان، وانخفاض مستويات ثاني أكسيد الكربون، وغياب طبقة الأوزون».
«من المحتمل أن يصبح نظام الأرض عالمًا تسوده الكائنات غير المعتمدة على الأكسجين».
اقرأ أيضًا:
خطر يحدق بكوكبنا، مياه الأرض تفقد الأكسجين
ما العلاقة بين تباطؤ سرعة دوران الأرض حول نفسها والأكسجين؟
ترجمة: أمير المريمي
تدقيق: إيمان جابر
