Учените прогнозират рязък спад на кислорода в земната атмосфера

Кислородът е един от ключовите елементи, без които е невъзможно съществуването на повечето живи организми на Земята. Той играе решаваща роля в дишането, позволявайки на клетките да получават енергия от хранителни вещества. Освен това кислородът участва в образуването на озоновия слой, който предпазва нашата планета от вредното ултравиолетово лъчение. В момента съдържанието на кислород във въздуха е приблизително 21%, но тази цифра се е променяла в различни периоди от историята на Земята. По времето на динозаврите, особено през периода Креда и Юра, нивата на кислород са били по-високи и са можели да достигнат 30%. Това е допринесло за появата на гигантски животни и насекоми. Например по време на въглеродния период (преди около 300 милиона години) нивата на кислород достигат 35%, което позволява на огромни водни кончета с размах на крилата до 70 сантиметра да растат. 

Животът процъфтява на нашата богата на кислород планета, но не винаги е било така. Учените прогнозират, че в бъдеще атмосферата на Земята ще се върне към състояние, в което е наситена с метан и почти лишена от кислород.

Този процес вероятно ще отнеме около милиард години, за да се случи, а когато се случи, промените ще бъдат доста бързи. Това ще върне планетата в състояние, подобно на това, което е съществувало преди Голямото събитие за насищане с кислород (GOE) преди приблизително 2,4 милиарда години. Изследователите отбелязват, че подобна промяна е неизбежна последица от постепенното увеличаване на яркостта на Слънцето и промените в глобалния геохимичен цикъл.

Учените са открили, че богатата на кислород атмосфера не е постоянна характеристика на обитаемите планети. Според техните изчисления, кислородната епоха на Земята може да е продължила само 20-30% от общото съществуване на планетата. След това атмосферата ще стане бедна на кислород, с високи нива на метан и без озонов слой, което означава доминиране на анаеробните организми.

Съществуват няколко научни теории, които обясняват промените в концентрацията на кислород в атмосферата:  

• Нарастване и намаляване на биомасата. По време на периодите на активно развитие на горите и блатата, особено през карбоновия период, фотосинтезиращите растения произвеждат много кислород. Когато тези гори са погребани (например по време на големите промени в климата), кислородът в атмосферата е бил намален.  
• Влиянието на вулканичната дейност. Вулканичните изригвания отделят газове, които могат да променят състава на атмосферата. Например големите количества въглероден диоксид могат да доведат до глобално затопляне и намалени нива на кислород.   
• Геоложките процеси. Окисляването на скалите и химичните реакции в океаните могат да „отнемат“ кислород от атмосферата, променяйки концентрацията му.  
• Еволюцията на живите организми. Появата на първите фотосинтезиращи бактерии преди около 2,5 милиарда години предизвиква така наречената „кислородна катастрофа„, която променя състава на атмосферата и дава тласък на развитието на аеробни форми на живот.  

Днес нивата на кислород са стабилни поради баланса между неговото производство (от растения, водорасли и бактерии) и потребление (от животни, окислителни процеси). Човешките дейности обаче, включително обезлесяването и замърсяването на океана, могат да повлияят на този баланс. Кислородът не е просто газ, а жизненоважен компонент на живота на нашата планета, от който зависят климатът, екосистемите и еволюцията на видовете. В затворени системи, като например на космическите станции, нивата на кислород трябва да се поддържат изкуствено. В бъдеще, ако човечеството колонизира други планети, ще трябва да създадем подобни системи за поддържане на живота. Възможно е бързата промяна на климата да има пагубен ефект върху процента на кислород. Според изчисленията на изследователите Земята се доближава до състояние, подобно на наблюдаваното преди Голямото окислително събитие, когато атмосферата е била богата на метан и е открит кислород в изключително малки количества.