L’ossigeno terrestre sparirà tra 1 miliardo di anni

Fai un respiro profondo. L’aria che espande il tuo petto è principalmente azoto e ossigeno, i componenti principali della nostra atmosfera. L’ossigeno esiste nella nostra atmosfera grazie all’espirazione delle piante, attraverso il processo di fotosintesi. Lo studio pubblicato nel marzo 2021 mostra che – tra un miliardo di anni, quando il sole si riscalderà – le piante moriranno, portando con sé l’ossigeno di cui gli esseri umani e gli animali nella nostra atmosfera hanno bisogno per respirare.
Kazumi Ozaki dell’Università di Tokyo e Chris Reinhard della Georgia Tech hanno modellato i sistemi climatici, biologici e geologici della Terra per mettere a punto la comprensione degli scienziati delle future condizioni atmosferiche sulla Terra. Hanno intrapreso la ricerca come parte di un programma della NASA chiamato NExSS per esplorare e valutare l’abitabilità degli esopianeti. Il loro studio è stato pubblicato il 1° marzo 2021, nel peer-reviewed della rivista Nature Geoscience.
L’attuale atmosfera terrestre è composta dal 78% di azoto, 21% di ossigeno, 0,9% di argon e 0,1% di altri gas, tra cui anidride carbonica, metano, vapore acqueo e neon. La Terra non ha sempre avuto una percentuale così alta di ossigeno nella sua atmosfera, per i primi 2 miliardi di anni della Terra, non esisteva ossigeno nell’atmosfera. Bassi livelli di ossigeno sono comparsi per la prima volta quando i cianobatteri, chiamati anche alghe blu-verdi, hanno iniziato a rilasciare ossigeno come sottoprodotto della fotosintesi, poi, circa 2,4 miliardi di anni fa, la Terra ha subito il “Grande Evento di Ossidazione“, a questo punto, attraverso un rallentamento nel degassamento dei vulcani o un’innovazione evolutiva che ha reso i cianobatteri più efficaci, l’ossigeno ha iniziato ad accumularsi in quantità maggiori nell’atmosfera, uccidendo alcuni batteri ma permettendo alla vita più complessa (noi!) di evolversi.
L’utopia dell’ossigeno in cui viviamo attualmente – dove le piante producono ossigeno per far respirare gli esseri umani e gli animali -, è solo una condizione temporanea sulla Terra. Kazumi Ozaki ha detto: «Abbiamo scoperto che l’atmosfera ossigenata della Terra non sarà una caratteristica permanente».
Il sistema solare mentre continua il suo ciclo di vita, il sole che invecchia inizierà a riscaldarsi. L’aumento della produzione solare riscalderà ulteriormente l’atmosfera e l’anidride carbonica reagirà all’aumento della temperatura scomponendosi. I livelli di anidride carbonica si abbasseranno fino a quando gli organismi fotosintetizzanti – che fanno affidamento sull’assunzione di anidride carbonica per vivere, proprio come facciamo affidamento sull’ossigeno per vivere -, non potranno più sopravvivere, rimuovendo la fonte di ossigeno dalla Terra (gli scienziati ritengono che il fitoplancton contribuisca tra il 50 e l’85% dell’ossigeno nell’atmosfera terrestre), quindi, quando le piante muoiono per la mancanza di anidride carbonica, non è solo una perdita nella catena alimentare ma, soprattutto, una perdita nell’aria che producono e l’aria che respiriamo.
La fine dell’ossigeno mentre è ancora lontana un miliardo di anni, quando l’esaurimento inizierà a prendere piede, avverrà piuttosto rapidamente, in circa 10.000 anni. Chris Reinhard ha spiegato la gravità del cambiamento: «Il calo dell’ossigeno è molto, molto estremo, stiamo parlando di circa un milione di volte meno ossigeno rispetto a oggi».
Il futuro evento di deossigenazione coinciderà con un aumento del metano, fino a quando i livelli di metano non saranno circa 10.000 volte più di quelli che esistono oggi nell’atmosfera, questi cambiamenti avverranno troppo velocemente per l’adattamento nella biosfera. Lo strato di ozono, fatto di ossigeno, svanirà e la luce ultravioletta e il calore aiuteranno a estinguere sia la vita terrestre sia quella acquatica. Tutti tranne i microbi dovranno affrontare lo sterminio.
Chris Reinhard ha aggiunto: «Un mondo in cui molti dei batteri anaerobici e primitivi si nascondono attualmente nell’ombra, prenderà di nuovo il sopravvento».
I ricercatori hanno detto che proprio come all’inizio, quando la vita sulla Terra era in una forma microbica prima di fiorire nella varietà che vediamo oggi, anche il futuro sarà molto simile al passato, come se l’orologio stesse andando indietro e le forme di vita complesse si estingueranno a eccezione di minuscole colonie di cellule.
Studiare il passato e il futuro della Terra è la strada per comprendere le condizioni favorevoli alla vita su altri pianeti. La presenza di ossigeno è un fattore importante nel determinare se la vita potrebbe esistere su un pianeta, tuttavia, come vediamo con la Terra, un pianeta che non ha una firma di ossigeno potrebbe essere in grado di supportare la vita in futuro o nel passato. Pertanto, mentre trovare un pianeta con l’ossigeno sarebbe un passo straordinario verso la ricerca della vita, non trovare ossigeno non dovrebbe escludere la possibilità che un pianeta abbia mai avuto vita.
Conclusione: tra un miliardo di anni, dicono gli scienziati, quando il sole si riscalderà, l’atmosfera più calda abbatterà l’anidride carbonica, uccidendo la vita vegetale, che a sua volta spegnerà la fonte di ossigeno della Terra.

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Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
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