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Obra de arte de una posible Tierra futura.
La vida prospera en el planeta Tierra gracias al oxígeno. El oxígeno es un elemento muy reactivo; puede formar compuestos con casi todos los demás elementos de la tabla periódica, liberando energía en el proceso. En un proceso conocido como respiración celular, los organismos usan oxígeno para oxidar sustratos (por ejemplo, azúcares y grasas) y generar energía.
La Tierra se formó hace aproximadamente 4.600 millones de años. La intensa actividad volcánica liberó gases que formaron una atmósfera tóxica, probablemente una mezcla de dióxido de carbono, metano, amoníaco y vapor de agua. Los rastros encontrados en rocas antiguas sugieren que hace unos 2.700 millones a 2.800 millones, por primera vez, se liberó oxígeno a la atmósfera de la Tierra, formando nuevos minerales como el óxido de hierro. Los científicos creen que los primeros microorganismos fotosintéticos, capaces de utilizar la luz solar para romper químicamente las moléculas de dióxido de carbono en carbono y oxígeno, hicieron que la cantidad de dióxido de carbono disminuyera y el oxígeno aumentara. Pero hace solo unos 2.45 mil millones a 1.5 mil millones de años, el oxígeno se estaba convirtiendo en un componente importante de la atmósfera de la Tierra. Hoy, la atmósfera de la Tierra contiene aproximadamente el 21% del oxígeno.
Todos los científicos están de acuerdo en que la vida no puede durar para siempre en el planeta Tierra. A medida que el sol envejece, los océanos de la Tierra se evaporarán y la atmósfera se escapará al espacio. Eventualmente, el sol se quedará sin energía y se destruirá a sí mismo.
Dos investigadores de la Universidad de Toho y la NASA Nexus for Exoplanet System Science han encontrado evidencia, a través de la simulación, de que la Tierra perderá su atmósfera rica en oxígeno en aproximadamente mil millones de años. En tus artículo publicado en la revista Nature Geoscience, Kazumi Ozaki y Christopher Reinhard describen los factores que intervinieron en su simulación y lo que mostró.
Los investigadores crearon una simulación de la Tierra que consideró variables que describían el clima, así como los procesos geológicos y biológicos y, lo más importante, la actividad del sol.
La simulación muestra que a medida que el sol se calienta, dentro de mil millones de años, liberando más energía, los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera de la Tierra comienzan a caer debido a que el gas absorbe el calor y se descompone. A medida que la capa de ozono adsorbe más energía del sol más cálido, sus moléculas de oxígeno escaparán de la atracción gravitacional de la Tierra y escaparán al espacio.
A medida que bajan los niveles de dióxido de carbono, los organismos fotosintéticos, como las algas y las plantas terrestres superiores, comenzarán a sufrir, lo que reducirá la producción de oxígeno. En un período de solo 10,000 años, los niveles de dióxido de carbono bajarán tanto que la vida vegetal se extinguirá. Sin vida vegetal, los niveles de oxígeno también caerán, provocando un evento de extinción masiva entre los animales.
El resultado, según la simulación, sería un planeta con una superficie chamuscada y sin vida superior. Las criaturas anaeróbicas, microorganismos que en lugar de oxígeno utilizan otros elementos, como azufre y metano, para la respiración celular, aún pueden sobrevivir en hábitats subterráneos, como cuevas o grietas en las rocas. Dado que los microbios fueron las primeras formas de vida en la Tierra, que surgieron hace unos 4 mil millones de años, también serán las últimas.
Un estromatolito. Estas esteras microbianas fosilizadas son el signo de vida más antiguo en la Tierra.
Los investigadores sugieren que su simulación puede ser útil para aquellos que buscan vida en otros planetas; la ventana de oportunidad, señalan, puede ser más corta de lo que se pensaba anteriormente.
