Dünya sonsuza dek yaşamı destekleyemez ve sürdüremez. Nature Geoscience’daki yeni bir araştırmaya göre, oksijen açısından atmosferimiz sadece bir milyar yıl daha dayanabilir.
Güneşimiz yaşlandıkça, daha aydınlık hale gelir, bu da gelecekte Dünya’nın daha fazla güneş enerjisi alacağı anlamına geliyor. Bu artan enerji, gezegenin yüzeyini etkileyerek bazalt ve granit gibi silikat kayaçlarının ayrışmasını hızlandıracaktır. Bu kayalar parçalandığında, sera gazı karbondioksit atmosferden çıkarılır ve kimyasal reaksiyonlar yoluyla karbonat minerallerine kilitlenir. Teorik olarak, karbon dioksit seviyeleri düştükçe dünya soğumaya başlayacaktır ve yaklaşık 2 milyar yıl içinde bu etki Güneş’in sürekli sertleşen parıltısıyla yok edilecektir.
Karbondioksit, su ile birlikte, bitkilerin fotosentez yapmak için ihtiyaç duyduğu en önemli bileşenlerden biridir. Düşen karbondioksit seviyeleri ile daha az fotosentez meydana gelir ve bazı bitki türleri tamamen yok olabilir. Daha az fotosentez, daha az oksijen üretimi anlamına gelir ve yavaş yavaş Dünya atmosferindeki oksijen konsantrasyonları düşer ve gelecekteki yaşamın diğer formları için bir kriz yaratacaktır.
Peki, bu ne zaman olacak? Bunu bulmak için Japonya ve ABD’li araştırmacılar, Dünya yüzeyindeki karbon, oksijen, fosfor ve kükürt döngülerinin gelecekteki evrimini modellemek için bilgisayar simülasyonları kullandılar. Ayrıca iklim evrimini ve Dünya’nın yüzeyinin (kabuk, okyanuslar ve atmosfer) gezegenin iç kısmı (manto) ile nasıl etkileşime girdiğini de araştırdılar.
İki teorik senaryoyu modellediler: aktif biyosferli Dünya benzeri bir gezegen ve aktif biyosfersiz bir gezegen. İlginç bir şekilde, her iki senaryo da genel olarak benzer sonuçlar verdi: oksijen seviyeleri gelecekte yaklaşık 1 milyar yıl sonra keskin bir şekilde düşmeye başladı. Bu bulgu, düşen karbondioksit ve bitki fotosentezi seviyelerinin oksijen seviyelerini etkilerken, bu işlemin etkisinin manto ve yüzey ortamları arasındaki uzun vadeli etkileşimlere ikincil olduğunu göstermektedir. Kısacası, hangi kayaların yok olma sırasında mantoya girdiği jeokimya arasındaki dengedir aşağıdaki tabloya bakarsanız mantodan volkanlar yoluyla hangi gazların yayıldığı, Dünya atmosferinin ne kadar süre oksijen bakımından zengin kalacağını çoğunlukla etkiliyor gibi görünüyor.
Çalışmanın yazarları, oksijen açısından atmosferimizin sadece 1.08 milyar yıl daha dayanabileceği sonucuna varmıştır. Oksijen seviyesi gezegenin tarihi boyunca oldukça düşük kaldı ve 2,5 milyar yıl önce, Büyük Oksidasyon Olayı sırasında oksijen Dünya atmosferinde birikmeye başladı ve oksijen seviyeleri gezegenin tarihinin çoğu için oldukça düşük kaldı. Ancak bunun ardından neredeyse modern seviyelere yükselmesi muhtemeldir.
Oksijenin sonu, Dünya’nın, aerobik olarak nefes alan yaşam formlarının sonunu neredeyse kesinlikle işaretleyecektir. Her ne kadar detaylar tartışılsa ve diğer çevresel faktörler söz konusu olsa da bilim insanları uzun zamandır Dünya’daki karmaşık yaşamın evriminin ve radyasyonunun, göreceli oksijenin fazla dönemlerine bağlı olduğunu belirtmişlerdir.
Dünya’nın toplam yaşanabilir ömrünün-yüzey suyunu kaybetmeden önce, yaklaşık 7.2 milyar yıl olduğunu tahmin ediyorlar.
Bu neden önemli? Dış gezegenlerin atmosferlerinde oksijen ve ozon arayarak yaşam belirtileri için gökleri tarayan başka bir dünyada uzaylılar olduğumuzu hayal edin. Aletlerimiz şu andan itibaren 2 milyar yıl önce Dünya’nın üzerinden geçtiyse, negatifi yorumlayabiliriz bu tür gezegenlerin güvenilir bir “biyo-imzası” yoktur. Bunu bir yere bırakıp konumuza geçelim.
Aynı sorun günümüzde gökbilimciler ve gezegen bilimcileriyle karşı karşıya: Ne tür dış gezegenler hedef almalıyız ve uzaylı yaşamın güvenilir biyo-imzası nedir? Yaşanabilirlik sadece bir yıldızın etrafındaki bir yer değil, bir gezegenin evrimindeki bir zamandır ve şu anda görebildiklerimizle sınırlı olduğumuzun farkında olmalıyız.
Atmosferimizin geleceği, uzak geçmişiyle güçlü bir benzerlik taşıyor: oksijen bakımından düşük, metan bakımından fazla (karbondioksit değilse) ve organik tehlikeler olasılığı yüksek. Yeni çalışmanın yazarlarının öne sürdüğü gibi, Dünya’yı bir analog olarak kullanarak, dış gezegen atmosferlerinde hangi gazları arayacağımız konusunda daha geniş düşünmemiz ve bu gazların neye işaret edebileceğine dair yorumlarımızı yeniden düşünmemiz gerekebilir.
Kendi atmosferimizin zaman içindeki evriminin tarihini ve gezegenimizin yüzeyinin ve iç kısmının birlikte nasıl evrimleştiğini daha iyi anlamamız gerekiyor. Ancak o zaman diğer güneşlerin parıltısında yaşayan bir yaşam olup olmadığını belirlemek için daha iyi araştırma yapmamız gerekecektir.
