Naš planet, ko se bo življenje na njem iztekalo

Zanimiva raziskava o tem, kako in kje se bo življenje na Zemlji najdlje obdržalo.
Objavljeno
04. julij 2013 12.31
Silvestra Rogelj Petrič, Znanost
Silvestra Rogelj Petrič, Znanost
Življenje na Zemlji se nam zdi nekaj samo po sebi razumljivega, a z vidika vesolja gre le za bežno dogajanje, ki bo začelo usihati že čez dobro milijardo let. Takrat se bo Sončev sijaj tako okrepil, da bo začel ogrožati življenje na našem planetu. Katere vrste življenja se bodo najdlje obdržale in kje?

Na ta vprašanja odgovarja raziskava znanstvenikov z britanske univerze St. Andrews, objavljena v eni zadnjih številk revije International Journal of Astrobiology. V njej se s srhljivim nizanjem dejstev sestavlja slika naše prihodnosti brez prihodnosti. Konec se bo začel s povišanjem površinskih temperatur na našem planetu, ki ga bo povzročilo toplejše Sonce. Zaradi toplejšega površja bodo morja in oceani bolj izhlapevali, več vodne pare v ozračju pa bo še dodatno povišalo njegovo temperaturo in sklenilo krog, ki ga najbrž nič ne bo več prekinilo.

Nasprotno, krog se bo spremenil v spiralo, saj bodo povišane temperature sprožile zelo hude nalive in močne vetrove. Neurja bodo še bolj izprala silikatne kamnine, ki bodo iz ozračja posrkale ogljik. Tega po navadi v ozračje povrnejo vulkanski plini, ki jih sprošča tektonika. Vendar utegne izhlapevanje oceanov povsem zavreti tektoniko plošč, saj je po prepričanju znanstvenikov voda najpomembnejša za njihovo gibanje. Zaradi tega se bo povečalo število ugaslih vulkanov, ogljik pa se bo tako znašel brez izhoda v ozračje.

Najprej bo izginilo rastlinje

Pomanjkanje ogljikovega dioksida bo najprej povzročilo propad rastlinja na našem planetu, saj je ta plin v ozračju nujen za fotosintezo. Zaradi propada rastlinstva, ki sicer v procesu fotosointeze izloča kisik, bo že po nekaj milijonih let v ozračju premalo kisika tudi za preostalo življenje. Pomanjkanje kisika bodo najprej in najbolj občutili sesalci in ptice, ki bodo prvi začenjali izginjati z obličja našega planeta. Ribe, dvoživke in plazilci se bodo ohranili dalj časa, saj za življenje potrebujejo manj kisika in tudi bolje prenašajo vročino.

Najdlje bodo na Zemlji med sedanjimi živalskimi vrstami verjetno živeli nevretenčarji, to so različni hrošči, insekti, gliste, ožigalkarji, skratka vsi, razen sesalcev, ptic, rib, dvoživk in plazilcev. Ko bo tudi zanje postalo prevroče, bodo naš planet, podobno kot v daljni preteklosti, naseljevali le mikrobi. Ti si bodo prizadevali najti niše, kjer bo mogoče preživeti, a teh bo čedalje manj. Preživetje bo postalo negotovo tudi za ekstremofilne oblike življenja, to je mikroorganizme, ki zdaj živijo na dnu oceanov ob izvirih žvepla in podobnih za druge organizme nemogočih življenjskih razmerah.

Oceani kot zadnje pribežališče organizmov, ki bodo še živeli na našem planetu, se bodo zaradi izhlapevanja zelo zmanjšali. Globoki jarki na dnu oceanov bodo verjetno edini še premogli tekočo vodo, njihovi robovi pa bodo dali senco pred neizmerno sončno pripeko. A ta morebitna zatočišča ne bodo tako vabljiva, kot se morda zdi zdaj. Raziskovalci predvidevajo, da bo zrak, ki bo prihajal v te rove, postajal stisnjen, ko se bo spuščal v globine, njegov pritisk pa bo močno povišal temperaturo zraka nad vodo.

Rešilne podzemne jame

Drugo možno zatočišče za poslednje mikrobe na Zemlji bi lahko bile podzemne jame. Že zdaj so biologi odkrili številne vrste mikrobov, ki živijo globoko pod Zemljo in za svoj obstoj ne potrebujejo sončne svetlobe. Vendar večina podzemnih jam na Zemlji v prihodnosti ne bo primernih za življenje, saj se temperature dvigajo z globino. Tiste jame, ki bodo imele dovolj velike votline z razmeroma ozkim vhodom, bodo morda hladnejše, ko bodo vase potegnile gostejši hladen zrak, ta pa bo ven izrinil lažji toplejši zrak. Zaradi hladnega zraka v njih bi voda pozimi zmrznila v kompakten led, ki bi tam obstal tudi ob povišanju zunanjih temperatur. A ne za vedno – prej ali slej se bo led v njih stalil zaradi toplote, ki bo od zunaj prehajala skozi stene votline.

Znanstveniki domnevajo, da bi življenje v daljni prihodnosti lahko obstajalo tudi v drugih okoljih pod površino našega planeta, in ne le v votlinah z ledom. V zadnjem času so raziskovalci odkrili mikrobe tudi dobrih pet kilometrov pod površjem Zemlje. Tam je sicer topleje, ker se temperatura poveča z globino, in sicer za skoraj 48 stopinj Celzija na vsak poldrugi kilometer globine, a kljub temu znanstveniki menijo, da bi taka podzemna okolja utegnila biti zadnja zatočišča življenja na našem planetu.

Nasprotno pa se temperature visoko nad površjem nižajo: za vsak poldrugi kilometer za dobrih deset stopinj Celzija. To pomeni, da bodo nižje temperature v višinah vabljive za mikrobe – ti se bodo v vroči prihodnosti našega planeta verjetno usmerili proti oblakom in iskali zatočišča v zadnjih še preostalih visokogorskih jezerih. Vendar zaradi prenehanja gibanja tektonskih plošč ne bo več pritiska, ki bi dvigoval pogorja. Ta se utegnejo sčasoma zaradi erozije celo bolj ali manj zravnati s površino. Tako se našemu planetu v daljni prihodnosti obeta podoba, ki bo imela le nekaj vzpetin.

Preostale redke vzpetine bodo verjetno le vulkani, saj bo konvekcija staljenih kamnin iz zemeljskega plašča še vedno potekala, kljub prenehanju gibanja tektonskih plošč. Biologi ugotavljajo, da v okolju vulkanov danes živi kar nekaj ekstremofilnih vrst mikrobov. Njim se torej obeta kar dolg, če ne celo najdaljši obstoj na našem planetu. Ne bo pa idiličen, vsaj ne po naših merilih. Preostali ostanki oceana bodo zelo slani – v tako slani in hkrati topli vodi pa med zdaj znanimi organizmi lahko preživijo le termohalofilne bakterije. Te bodo v daljni prihodnosti morale preživeti tudi bombardiranje z visokimi dozami ultravijoličnega sevanja, saj bo zaščitni ozonski sloj okoli Zemlje izpuhtel zaradi pomanjkanja kisika v ozračju.

Mikrobi na začetku in na koncu

Slika našega planeta v daljni prihodnosti je torej vse prej kot prijetna. Zakaj bi jo hoteli poznati? Raziskovalci utemeljujejo takšna raziskovanja z iskanjem možnosti za naše preživetje drugje. Znanje o tem, kakšno bo življenje na Zemlji na koncu obdobja življenja, kakšna bo njena tako imenovana biosignatura, bo pomagalo znanstvenikom ugotoviti, kakšne možnosti za življenje utegnejo obstajati na Zemlji podobnih eksoplanetih, ki krožijo okoli bližnjih zvezd.

Kakšno biosignaturo bo torej imela naša Zemlja v izdihljajih življenja na njej? Znanstveniki domnevajo, da bodo najbrž prevladovale termohalofilne bakterije, ki jih zdaj najdemo na območju vulkanov v puščavi Atacama v Čilu. Te energijo pridobijo s predelavo ogljikovega monoksida, stranski produkt njihove presnove pa so ogljikov dioksid, vodik in etanol.

Zdi se je torej, da se bo naš planet v svojih izdihljajih vrnil v obdobje, ko je življenje na njem šele vznikalo. To je bilo pred približno 3,8 milijarde let, in sicer v obliki enoceličnega življenja. Mikrobi so bili takrat edini prebivalci Zemlje in ti bodo edini tudi, ko se bo življenje z nje poslavljalo.