Jak bude vypadat Země za 1 miliardu let? Kredit: CC0 Public Domain.

Když se naše planeta zrodila před zhruba 4,5 miliardami let, tak měla atmosféru tvořenou převážně vodíkem a jeho sloučeninami. Během období pozdního bombardování planet planetkami, tedy asi před 4,1 až 3,8 miliardami let, vznikla druhá atmosféra Země, která obsahovala především dusík, oxid uhličitý a inertní plyny. Před zhruba 2 miliardami let evoluce fotosyntetických organismů společně s tektonickými procesy vytvořila třetí pozemskou atmosféru, která se vyznačuje vysokým obsahem kyslíku.

Christopher Reinhard a Kazumi Ozaki.Kredit: Kazumi Ozaki.

Kyslíkatá atmosféra se udržela až dodnes, i když se její podoba do jisté míry měnila. Obsah kyslíku kolísal mezi cca 15 procenty na začátku prvohor a cca 30 procenty v období permu. Jak se ale ukazuje, zřejmě to nebude trvat navěky. Kazumi Ozaki z japonské Toho University a Christopher Reinhard z amerického centra NASA Nexus for Exoplanet System Science předpovídají, že pokud nedojde k zásadním změnám dnešních trendů, tak Země během 1 miliardy let ztratí kyslíkatou atmosféru. Viníkem přitom bude zesilování záření Slunce.

Badatelé simulovali nárůst intenzity slunečního záření a spolu s ním klimatické, geologické i biologické procesy na Zemi. Simulace nechali běžet až do vzdálených budoucností. Z výsledků simulací vyplývá, že za 1 miliardu let od současnosti bude Slunce zářit tak silně, že v atmosféře Země začne klesat obsah oxidu uhličitého. Jeho molekuly absorbují tolik tepla, že se rozpadnou. Sluneční záření zároveň vypálí ozonovou vrstvu.

Zatím je plná kyslíku. Kredit: Niranjan Arminius / Wikimedia Commons.

Pokles obsahu oxidu uhličitého a zničená ozonová vrstva postihnou rostliny na zemském povrchu. To povede ke snížení fotosyntetické produkce kyslíku, na které je životně závislý kyslík v atmosféře. Po překročení prahové teploty by mohla hladina oxidu uhličitého během pouhých 10 tisíc let klesnout natolik, že pozemské rostliny vyhynou. Bez rostlin nebude kyslík, bez kyslíku nebudou živočichové ani žádné další aerobní organismy.

Výsledkem by v takovém případě byla planeta bez živočichů a rostlin, kde by přežívaly spíše mikroskopické anaerobní organismy. Tak nějak vypadala Země před vznikem rostlin a živočichů. Scénář je to rozhodně mrazivý, i když se toho nejspíš nikdo z nás nedožije. Slabinou podobných simulací ovšem je, že příliš neberou v potaz odpověď organismů. Rostliny ani živočichové rozhodně pasivně nečekají, co ji osud nadělí. Neustále se vyvíjejí. Když se mění prostředí, tak se mění i oni. Nejde to samozřejmě donekonečna, ale můžeme se vsadit, že by takovým změnám vzdorovali, co by jim evoluční síly stačily. Další věc je, že pokud v té době bude ve Sluneční soustavě nějaký inteligentní druh, mohl by zasáhnout v podobě planetárního či dokonce hvězdného inženýrství a situaci změnit tak, aby atmosféra Země o kyslík nepřišla. Jak říká Sára Connorová: „There is no fate but what we make for ourselves.“

Video: The Importance of Anoxygenic Photosynthesis for Climate and Atmospheric Biosignatures

Literatura

Phys.org 2. 3. 2021.

Nature Geoscience 14: 138–142.