Sụt giảm oxy nghiêm trọng sẽ đ.e dọ.a sự sống trên Trái Đất

Hiện tại, sự sống đang phát triển mạnh mẽ trong điều kiện giàu oxy, nhưng theo dự báo, khí quyển Trái Đất sẽ trở nên đầy methane và thiếu oxy.

Con người và hầu hết các dạng sống khác đều phụ thuộc vào oxy (ảnh: Drazen/ Canva).

Điều này sẽ không xảy ra ngay, nhưng khi thay đổi xảy ra, nó sẽ diễn biến rất nhanh. Sự thay đổi này sẽ đưa hành tinh trở lại trạng thái giống như trước khi xảy ra sự kiện Oxy hóa Lớn (GOE) khoảng 2,4 tỷ năm trước.

Nhà khoa học môi trường Kazumi Ozaki ở Trường Đại học Toho, Nhật Bản, cho biết: “Trong nhiều năm, tuổ.i thọ của sinh quyển Trái Đất đã được thảo luận dựa trên kiến thức khoa học về độ sáng đều đặn của Mặt Trời và chu trình địa hóa cacbonat-silicat toàn cầu.

Một trong những hệ quả tất yếu của lý thuyết đó là sự suy giảm liên tục nồng độ CO2 trong khí quyển và sự nóng lên toàn cầu theo thời gian địa chất”.

Theo các nhà nghiên cứu, về lâu dài, oxy trong khí quyển khó có thể là một đặc điểm cơ bản của các thế giới có thể sinh sống được nói chung. Vì thế, chúng ta có thể hy vọng sẽ phát hiện các dấu hiệu của sự sống trong không gian xa xôi của vũ trụ.

Diễn tiến mức độ tồn tại của oxy trong khí quyển theo dự báo, trục dọc là mức độ khí quyển hiện tại, trục ngang là thời gian hiện tại tính theo tỷ năm (ảnh: Ozaki và Reinhard, Nature Geoscience, 2021).

Mô hình dự đoán cho biết quá trình khử oxy trong khí quyển, với lượng oxy trong khí quyển giảm mạnh đến mức tương đương với thời kỳ Trái Đất ở thời kỳ Liên đại Thái Cổ, rất có thể sẽ xảy ra trước khi xuất hiện các điều kiện nhà kính ẩm ướt trong hệ thống khí hậu và trước khi lượng nước bề mặt trong khí quyển bị mất đi trên diện rộng.

Đến lúc đó (khoảng một tỷ năm nữa) con người và hầu hết các dạng sống khác sống dựa vào oxy sẽ “đi đến cuối con đường”, vì vậy hãy hy vọng chúng ta tìm ra cách rời khỏi hành tinh này vào một thời điểm nào đó trước khi “đến hạn”.

Để đưa ra kết luận, các nhà nghiên cứu đã chạy các mô hình chi tiết về sinh quyển Trái Đất, tính đến sự thay đổi độ sáng của Mặt Trời và mức giảm tương ứng của lượng carbon dioxide, khi loại khí này bị phâ.n hủ.y do nhiệt độ tăng.

Ít carbon dioxide hơn có nghĩa là có ít sinh vật quang hợp hơn (ví dụ như thực vật), điều này sẽ dẫn đến hệ quả là có ít oxy hơn.

Trước đây, các nhà khoa học đã dự đoán rằng bức xạ từ Mặt Trời tăng lên sẽ quét sạch nước biển khỏi bề mặt hành tinh chúng ta trong vòng khoảng 2 tỷ năm, nhưng mô hình trong nghiên cứu này cho biết việc giảm lượng oxy sẽ giế.t chế.t sự sống trước tiên.

Nhà khoa học Trái Đất Chris Reinhard ở Viện Công nghệ Georgia, Mỹ, nói rằng: “Sự sụt giảm lượng oxy là vô cùng cực đoan, chỉ còn ít hơn một triệu lần so với hiện nay.”

Gần đây, công cuộc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh của chúng ta bắt đầu hướng đến các dấu hiệu sinh học ngoài oxy mà vẫn tạo điều kiện cho sự sống hình thành và phát triển.

Nghiên cứu nói trên cũng là một phần của dự án tìm kiếm mối liên hệ giữa các hệ thống ngoại hành tinh do NASA chủ trì. Dự án này có mục đích tìm hiểu khả năng chứa đựng sự sống của các hành tinh ngoài Trái Đất.

Theo tính toán của nhóm nghiên cứu, lịch sử của sự sống giàu oxy trên Trái Đất chỉ có thể kéo dài khoảng 20 đến 30% tuổ.i thọ của hành tinh chúng ta, và sự sống dưới dạng vi sinh vật sẽ còn tồn tại rất lâu sau khi chúng ta biến mất.

Nhà nghiên cứu Ozaki nói rằng “bầu khí quyển sau quá trình khử oxy sẽ chủ yếu bao gồm methane ở nồng độ cao, ít carbon dioxide và tầng ozone không còn nữa. Hệ thống Trái Đất có thể sẽ là một thế giới của các dạng sống kỵ khí”.