Jak zmieniał się poziom tlenu na Ziemi? Co nam grozi w przyszłości?
Co się stanie, gdy na Ziemi zabraknie tlenu? Kiedy to nastąpi? Jeżeli przynajmniej raz w życiu zadałeś sobie podobne pytania, zapraszamy do lektury. Zaraz dowiesz się jak zmieniał się poziom tlenu od kiedy na naszej planecie pojawiło się życie, a także jak długo, według prognoz naukowców będzie istniał na Ziemi tlen na poziomie umożliwiającym codzienne funkcjonowanie człowieka.
Pierwsze ślady życia na Ziemi
Doskonale zdajemy sobie sprawę z tego, że na początku na Ziemi nie istniało życie. Zanim pojawiły się na niej organizmy, potrzebujące do życia tlenu, minęło wiele czasu. Jak ustalili naukowcy, pierwsze znaczące ilości tego pierwiastka zaczęły pojawiać się w ziemskiej atmosferze około 2,4 miliarda lat temu. Jest to bezpośrednio związane z pojawieniem się na Ziemi sinic. Sinice nazywane są również cyjanofitami, cyjanobakteriami oraz cyjanoprokariotami. To organizmy samożywne o zdolnościach do produkowania tlenu.
Jak zmieniał się poziom tlenu?
Obecnie tlen stanowi około 21 procent atmosfery ziemskiej. Jednak nie zawsze tak było i również nie będzie na wieki. Przez pierwsze 2 miliardy lat na Ziemi w atmosferze nie było tlenu. Niski poziom tlenu pojawił się po raz pierwszy, gdy sinice, zwane również niebiesko-zielonymi algami, zaczęły uwalniać tlen jako produkt uboczny fotosyntezy. Następnie, około 2,4 miliarda lat temu, Ziemia przeszła wielkie wydarzenie utlenianiające.
Wtedy poziom tlenu był znacznie niższy niż teraz i długo utrzymywał się na takim poziomie (było to jeszcze na długo przed pojawieniem się człowieka). Najprawdopodobniej poziom tlenu spadnie też w dalekiej przyszłości. Jak zmieniał się poziom tlenu na przestrzeni lat doskonale ilustruje zamieszczony poniżej wykres.
Portal naukowy New Scientist, po analizie badań, które wykonali Kazumi Ozaki z Uniwersytetu Toho w Funabashi w Japonii i Chris Reinhard z Georgia Institute of Technology w Atlancie w USA przedstawia wnioski, które zamieszczamy poniżej. Nie napawają one zbytnim optymizmem, ale jednocześnie nie są też powodem do stresu, że tlen “wyczerpie się” za naszego życia. Ozaki i Einhard modelowali ziemskie systemy klimatyczne, biologiczne i geologiczne, aby przewidzieć, jak zmienią się warunki atmosferyczne na Ziemi.
Czy tlen na Ziemi się skończy?
To pytanie zadaje sobie wielu naukowców. Przy czym większość zdaje sobie sprawę, że kiedyś to nastąpi, ale już trudno im oszacować kiedy to “kiedyś” będzie. Naukowcy ze wspomnianego wyżej badania twierdzą, że atmosfera ziemska będzie utrzymywać wysoki poziom tlenu przez następny miliard lat. Następnie drastycznie powróci do niskiego poziomu przypominającego ten, który istniał przed tym, co jest znane jako wielkie zdarzenie oksydacyjne ok. 2,4 miliarda lat temu.
Jednym z głównych powodów tej zmiany jest to, że słońce nagrzewa się i uwalnia coraz więcej energii. To z kolei prowadzi do zmniejszenia ilości dwutlenku węgla w atmosferze (ponieważ gaz pochłania ciepło, a następnie rozkłada się). Ozaki i Reinhard szacują, że za miliard lat poziom dwutlenku węgla będzie tak niski, że organizmy fotosyntetyczne, w tym rośliny, nie będą w stanie przetrwać ani produkować tlenu. Masowe wymieranie tych organizmów fotosyntetycznych byłoby główną przyczyną dramatycznego spadku poziomu tlenu. Naukowcy zauważyli również, że warstwa ozonowa może zostać zubożona, narażając planetę na ciepło palącego słońca i szkodliwe promieniowanie ultrafioletowe.
Co nam grozi w przyszłości?
Wiemy już, że poziom tlenu na Ziemi już się zmniejsza i kiedyś się skończy. Kiedy to nastąpi? Badanie opublikowane w marcu 2021 roku pokazuje, że – za miliard lat, gdy słońce się nagrzeje – rośliny wyginą, zabierając ze sobą tlen. Tak więc odległa przyszłość prawdopodobnie będzie bardzo zbliżona do zamierzchłej przeszłości pod względem atmosfery ubogiej w tlen, a bogatej w metan i dwutlenek węgla.
Na poniższym wykresie możemy zauważyć, jak bardzo rośnie poziom dwutlenku węgla zawartego w atmosferze. Co więcej, to nie jest cały dwutlenek węgla, a jedynie ten pochodzący ze spalania paliw kopalnych. Dlatego tak istotne jest przerzucenie się na odnawialne źródła energii. Oprócz spalania paliw kopalnych źródłami CO2 są: przemysł, budowa i eksploatacja budynków mieszkalnych, galerii handlowych, obiektów rozrywkowych i biurowców, a także rolnictwo oraz hodowla zwierząt. Więc na temat podwyższonego poziomu CO2 przeczytasz w naszym artykule: https://greenenergycongress.pl/2022/05/04/rekordowy-poziom-co2-w-powietrzu-w-kwietniu-2022/
Zmiany emisji dwutlenku węgla ze spalania paliw kopalnych w historii (w milionach ton węgla, aby przeliczyć na miliony ton dwutlenku węgla, wartości należy pomnożyć przez 3.66).
Co możemy zrobić aby utrzymać wysoki poziom tlenu na Ziemi przez długie lata?
Aby utrzymać wysoki poziom tlenu na Ziemi, powinniśmy podejmować działania, które zarówno mają na celu jego produkcję, jak i zapobiegają stratom tlenu. Tlen pochodzi głównie od roślin, które go wytwarzają podczas fotosyntezy. Inne jego źródła to gleby i woda.
Aby utrzymać wysoki poziom tlenu na Ziemi przez długie lata, musimy zwrócić uwagę na ochronę środowiska naturalnego, w którym żyjemy. Pamiętajmy, aby nie niszczyć lasów i innych obszarów zieleni, ponieważ to właśnie one produkują tlen. Dbajmy także o czystość powietrza poprzez ograniczanie emisji szkodliwych substancji oraz unikanie smogu. Kolejną kwestią jest możliwie jak największe ograniczenie emisji dwutlenku węgla. Spalanie paliw kopalnych, a transport, budownictwo i wszelkie zakłady produkcyjne przyczyniają się do zwiększonej zawartości CO2, a tym samym oznaczają straty tlenu. Zastanówmy się, co jest w zasięgu naszych działań, a co totalnie poza nim? Odpowiedź zarówno na to, jak i wiele innych nurtujących Cię pytań znajdziesz podczas wydarzenia Green Energy Congress.
Źródło:
