บรรยากาศที่อุดมด้วยออกซิเจนของโลกจะอยู่ได้นานแค่ไหน?

(แดน ตรี) - การจำลองทางวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าในอีกประมาณหนึ่งพันล้านปี โลกจะขาดออกซิเจน

ออกซิเจนในชั้นบรรยากาศของโลกเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้โลกเป็นสถานที่เดียวที่มีสิ่งมีชีวิต

แม้ว่าออกซิเจนจะเป็นองค์ประกอบที่คุ้นเคยของอากาศที่เราหายใจ แต่ก็ไม่ใช่องค์ประกอบที่พบมากที่สุดในบรรยากาศ และทรัพยากรอันมีค่านี้ก็มีอย่างจำกัด

ไนโตรเจนเป็นธาตุที่พบมากที่สุดประมาณ 78% ของปริมาตรบรรยากาศ รองลงมาคือออกซิเจนประมาณ 20% และน่ากังวลว่าเปอร์เซ็นต์นี้จะลดลงอย่างมากในอนาคต

นักวิทยาศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยโทโฮและสถาบันเทคโนโลยีจอร์เจียได้สร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่จำลองอนาคตของโลกและบรรยากาศของโลก

หลังจากการจำลองเกือบ 400,000 ครั้ง ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าชั้นบรรยากาศที่อุดมด้วยออกซิเจนของโลกจะหายไปภายในหนึ่งพันล้านปี

การสูญเสียออกซิเจนในชั้นบรรยากาศอาจหมายถึงการสิ้นสุดของสิ่งมีชีวิตบนโลกใบนี้

ทำไมอากาศที่มีออกซิเจนสูงจึงไม่คงอยู่ตลอดไป?

นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่าดวงอาทิตย์อยู่ในช่วงครึ่งทางของวงจรชีวิต และถึงแม้ว่าดวงอาทิตย์จะไม่ "เย็นลง" จนกว่าจะอีก 4,000-5,000 ล้านปี แต่ดาวเคราะห์โดยรอบ รวมถึงโลก จะได้รับผลกระทบในเร็วๆ นี้

เมื่อดวงอาทิตย์สว่างขึ้น โลกก็จะอุ่นขึ้นอย่างเห็นได้ชัด (ภาพ: Getty)

ในอีกประมาณ 1 พันล้านปี ดวงอาทิตย์จะสว่างขึ้น 10 เปอร์เซ็นต์จากปัจจุบัน ซึ่งเพียงพอที่จะเพิ่มรังสีดวงอาทิตย์อย่างมากและทำให้โลกอุ่นขึ้นอย่างมาก

เมื่อบรรยากาศร้อนขึ้น CO2 จะเริ่มสลายตัว ทำให้พืชไม่สามารถสังเคราะห์แสงได้ ซึ่งหมายความว่าสัตว์จะไม่มีออกซิเจนในการหายใจ

การพัฒนานี้ยังขับเคลื่อนโดยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในปัจจุบัน ซึ่งต้นไม้มีความสามารถในการสังเคราะห์แสงลดลงเนื่องมาจากสภาพอากาศที่รุนแรง

อีกหนึ่งพันล้านปีจากนี้ ความเข้มข้นของออกซิเจนอาจลดลงถึงล้านเท่าเมื่อเทียบกับปัจจุบัน

อย่างไรก็ตาม สถานการณ์นี้ไม่ได้หมายความว่าชีวิตทั้งหมดจะสูญพันธุ์

ชีวิตโบราณอาจจะยังคงอยู่ต่อไป

เมื่อประมาณ 4,500 ล้านปีก่อน บรรยากาศในยุคแรกของโลกประกอบด้วยมีเทน CO2 และไอน้ำเป็นหลัก

รังสีดวงอาทิตย์แยกออกซิเจนออกจากไอน้ำ แต่เปลือกโลกดูดซับออกซิเจนนี้ได้อย่างรวดเร็ว ชั้นบรรยากาศแทบจะไม่มีออกซิเจนเลย แต่สิ่งมีชีวิตก็ยังคงปรากฏอยู่

ในมหาสมุทรดั้งเดิม จุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนจะก่อตัวและเจริญเติบโตโดยการดูดซับแร่ธาตุในน้ำ

ทุกสิ่งทุกอย่างเปลี่ยนแปลงไปเมื่อประมาณ 2.7 พันล้านปีก่อนเมื่อมีไซยาโนแบคทีเรียปรากฏขึ้น

ไซยาโนแบคทีเรีย มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า Cyanobacteria (ภาพ: Science Photo Library)

สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เป็นสิ่งมีชีวิตกลุ่มแรกที่สามารถสังเคราะห์แสงได้ และเป็นผู้ที่ “สูบ” ออกซิเจนเข้าไปในชั้นบรรยากาศ ทำให้เกิดสภาวะที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตดังเช่นในปัจจุบัน

หากคำทำนายของนักวิทยาศาสตร์เป็นจริง ภายในหนึ่งพันล้านปี โลกอาจกลับไปสู่สภาวะก่อนที่ไซยาโนแบคทีเรียจะปรากฏตัว สิ่งมีชีวิตที่เหลืออยู่จะเป็นสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช้ออกซิเจนเท่านั้น

ปัจจุบันนี้ แบคทีเรียหลายชนิดทั่ว โลก ยังคงมีอยู่ได้โดยไม่ต้องใช้ออกซิเจน และเมื่อสิ่งมีชีวิตที่หายใจด้วยออกซิเจนทั้งหมดสูญพันธุ์ไป โลกก็จะกลายมาเป็นของพวกมันอีกครั้ง

ที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/bau-khi-quyen-giau-oxy-cua-trai-dat-se-con-ton-tai-bao-lau-20251119111833807.htm