Wissenschaftler berechnen, wann der Sauerstoff auf der Erde ausgeht

Die sauerstoffreiche Atmosphäre der Erde könnte noch etwa eine Milliarde Jahre bestehen bleiben, danach wird der Sauerstoffgehalt drastisch sinken. Laut wissenschaftlichen Forschungsergebnissen, die in der Fachzeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht wurden, wird unser Planet in Zukunft für Menschen, Tiere und die meisten komplexen Organismen unbewohnbar werden. Zu diesem Schluss kamen der Wissenschaftler Kazumi Ozaki von der Toho University und der Forscher Christopher Reinhard vom Georgia Institute of Technology bei der Modellierung der langfristigen Entwicklung der Erdatmosphäre und Biosphäre. Dies berichtet Ixbt.com Nachrichten.

Es ist bekannt, dass das moderne Leben untrennbar mit Sauerstoff verbunden ist und seine derzeitige Zusammensetzung in der Atmosphäre nicht über Nacht entstanden ist. Vor etwa 2,4 bis 2,5 Milliarden Jahren begann die sogenannte Große Sauerstoffkatastrophe, und die Erdatmosphäre veränderte sich allmählich durch die Aktivität der ersten photosynthetisierenden Organismen. Den Berechnungen der Forscher zufolge ist der aktuelle Zustand des Planeten jedoch nicht von Dauer und wird sich im Laufe der Zeit grundlegend ändern.

Sonnenaktivität und Veränderungen im Kohlenstoffkreislauf

Die Wissenschaftler erstellten ein spezielles Computermodell, das Klima- und biogeochemische Prozesse berücksichtigt, und führten über 400.000 Simulationen unter verschiedenen Anfangsbedingungen durch. Einer der Hauptfaktoren für zukünftige Veränderungen ist die schrittweise Zunahme der Sonnenhelligkeit. Da unser Stern, der sich derzeit im Stadium eines gelben Zwergs befindet, immer heller wird, führt dies zu Klimaveränderungen und stört das übliche Gleichgewicht des globalen Kohlenstoffkreislaufs.

Infolgedessen wird die Menge an Kohlendioxid in der Atmosphäre stetig abnehmen. Obwohl CO2 heute hauptsächlich mit der globalen Erwärmung in Verbindung gebracht wird, ist es ein notwendiger Rohstoff für Pflanzen und andere photosynthetisierende Organismen. Über Hunderte von Millionen Jahren wird seine Konzentration so weit sinken, dass der Prozess der Photosynthese extrem ineffizient wird.

Drastischer Sauerstoffrückgang und seine Folgen

Der Rückgang der Aktivität photosynthetisierender Organismen führt zu einer Verringerung der von ihnen produzierten Sauerstoffmenge. Den Modellergebnissen zufolge wird dieser Prozess in etwa einer Milliarde Jahren ein kritisches Stadium erreichen und die Sauerstoffkonzentration in der Atmosphäre wird rapide abfallen. Nach diesem Deoxygenierungsprozess wird die Erde in vielerlei Hinsicht an ihren Zustand vor der Großen Sauerstoffkatastrophe erinnern.

Die Atmosphäre wird nur noch sehr geringe Mengen an Sauerstoff und Kohlendioxid enthalten, während der Methangehalt ansteigt. Gleichzeitig wird die moderne Ozonschicht, die mit dem Vorhandensein von molekularem Sauerstoff verbunden ist, vollständig verschwinden. Für Menschen, Tiere und die überwiegende Mehrheit der modernen komplexen Organismen werden solche Bedingungen völlig lebensfeindlich sein.

Dennoch wird das Leben auf dem Planeten nicht vollständig ausgelöscht. Anaerobe Mikroorganismen, die keinen Sauerstoff zur Energiegewinnung benötigen, können ihre Aktivität in einer sauerstoffarmen Umgebung fortsetzen. Obwohl Wissenschaftler zuvor davon ausgingen, dass der Verlust einer günstigen Umgebung für komplexes Leben erst in etwa zwei Milliarden Jahren eintreten würde, zeigen neue Computermodelle, dass dieser Prozess viel früher stattfinden könnte.