2023-07-14 07:50

科学家预测地球上的氧气将减少,使大多数生物窒息

氧是一种对生命至关重要的化学元素,它帮助一些生物体呼吸,为我们的细胞提供能量,并支持我们身体的生理过程。这种元素也被认为是生命的增殖和我们生命从微生物中生长的原因,特别是自从大约24亿到21亿年前被称为“大氧化事件”(GOE)的现象以来。

GOE也被称为大氧化事件或氧气灾难,是一种允许氧气在地球大气和海洋中逐渐积累的现象。现有的科学证据表明,当生活在我们水域的蓝藻开始通过光合作用释放氧气,取代大气中的化合物甲烷时,这一历史性事件就发生了。

现在,一项研究表明,地球将在未来经历一次脱氧事件或氧气减少,届时氧气含量很低,甲烷占主导地位。科学家预测,氧气的下降将使地球上的大多数生命窒息,包括人类、动物和植物。这一预测是基于模型得出的,该模型显示大气中的氧气将下降到与太古时代地球相似的水平。

 

未来的脱氧

在2021年3月发表在《自然地球科学》杂志上的这项研究中,来自美国和日本的研究人员提出了这样一种观点,即地球含氧大气的未来寿命是不确定的。此外,他们承认,这颗蓝色星球的现代大气是高度含氧的,但表明氧气在表面生物圈中的存在是有限的。

这项研究表明,至少在未来10亿年里,脱氧事件不会发生,但当它发生时,氧气的消耗将迅速发生。此外,研究小组发现,大气中的氧气一般不太可能是可居住世界的一个永久因素。正如《科学警报》所阐述的那样,这一理论可能会对我们在宇宙中寻找生命迹象的努力产生影响。

随机的方法

2021年论文的作者使用生物地球化学和气候模型相结合的方法来确定我们星球上富氧大气条件的可能时间尺度。使用一种称为随机方法的方法,研究小组发现地球大气的平均未来寿命在10.8亿到1.4亿年之间,氧气含量只有我们目前大气的1%。

指导研究人员的模型项目表明,大气的脱氧很可能在潮湿的温室条件对气候的影响开始之前以及在大气中地表水流失之前被触发。

 

大氧化事件

根据亚利桑那州立大学的一项研究,关于GOE,研究早期地球或氧合事件之前的科学家提出了一个理论,即氧气的消耗可能比光合作用产生氧气的速度快。

虽然亚利桑那大学的研究确定风化岩石可能也导致了GOE,但尚不清楚未来是否会再次发生类似的事件,以改变一个氧气含量低的星球。