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地球上の酸素は約10億年後には失われることが明らかに

地球上のほとんどすべての生物が酸素を利用していますが、そうした生物は将来的に破滅するようです。(私たちも含めて)

3月1日、学術誌『nature geoscience』に掲載された論文によると、地球大気に含まれる酸素濃度は10億年後には1%を下回り、代わりにメタンが豊富な組成になるそうです

このイベントにより、地球は24億年前に起きた大規模な酸化現象(GOE)以前の環境に戻ると予想されています。

今すぐに深呼吸して酸素のありがたみをかみしめましょう。

研究報告;nature gioscience | The future lifespan of Earth’s oxygenated atmosphere | 尾﨑 和海、Christopher T. Reinhard

reference : 東邦大学|酸素に富む地球環境の持続期間は約10億年

via : IfLscience

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地球に酸素ができたのは意外と最近

2021年現在、この惑星の大気には21%の酸素が含まれています。

しかし、46億年前、原始地球に形成された大気は今とは全く異なるものでした。

はじめ、大気中には分子としての酸素はほとんど存在しておらず、二酸化炭素(CO2)という形で存在してました。

大気中の水蒸気が紫外線によって分解された結果として酸素が生成されることもありますが、その濃度は現在とは比べ物にならないほど低いと考えられています。

その後、太陽光のエネルギーを利用して二酸化炭素を炭素(C)と酸素(O)に変換する能力(=光合成)を獲得したシアノバクテリアが登場、大量に増殖したことで地球の酸素濃度は急上昇しました。

酸素濃度は常に一定だったわけではなく、太陽の活動によって変化し、現在の酸素レベルに落ち着いたのは約4億5000年前ごろだと考えられています。地球史全体で見ると結構最近のことです。

今後、このような環境が存続し続けるのかどうかはわかっていません

この課題は、酸素に依存している生物の存続期間に関わるだけでなく、太陽系外惑星での生命の探査に対して重要な問題を提起するものです。

そこで、研究グループは地球の酸素の将来を予測することにしました。

未来を予測するにあたり、グループはまず、過去6億年(先カンブリア時代から)の地球外要因や生物学的、地質学的な変数に基づいた数学モデルを構築。

40万を超えるシミュレーションの中から、地球環境に近いシナリオを選出し、地球環境の未来を予測させました。

その結果、すべてのシナリオで酸素濃度の低下が示され、そのほとんどで約10億年後に酸素濃度が1%を下回るということが示唆されました。これによりオゾン層は消失、陸生の生物は有害な紫外線にさらされることとなります。

大気中の酸素濃度が1%の状態をパスツール・ポイントといい、ここを境として生物の多様性は大きく変化します。

臨界点を下回ると、炭水化物がアルコールに変化することで、嫌気性生物が支配権を握るようになります。

一方で臨界点を上回ると、炭水化物が水と二酸化炭素に分解されることで、好気性生物が支配するようになります。

つまり、10億年後以降の地球ではヒトを含めた好気性の多細胞生物は生存できず、嫌気性生物にその座を奪われることをモデルは予測してたのです

わたし達の地球に一体なにが起きたのでしょうか?