NASA cảnh báo Trái Đất sẽ cạn kiệt oxy, hé lộ thời điểm ‘tận thế’
(Thị trường tài chính) - Theo một nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature Geoscience, bầu khí quyển giàu oxy của Trái Đất trong tương lai rất xa sẽ không còn duy trì được trạng thái hiện tại, mà dần chuyển sang môi trường giàu metan. Sự thay đổi mang tính căn bản này được cho là sẽ đặt dấu chấm hết cho sự sống phức tạp trên hành tinh.
Các nhà khoa học của NASA cho rằng nguyên nhân sâu xa nằm ở quá trình Mặt Trời ngày càng sáng và nóng hơn theo thời gian. Khi lượng bức xạ tăng lên, Trái Đất sẽ ấm dần, kéo theo những biến đổi lớn trong thành phần hóa học của khí quyển, đặc biệt là carbon dioxide.
CO2 đóng vai trò sống còn đối với thực vật vì đây là nguyên liệu chính cho quá trình quang hợp. Khi nồng độ CO2 suy giảm mạnh, thảm thực vật trên toàn cầu sẽ lần lượt chết đi. Hệ quả tiếp theo là quá trình sản xuất oxy, vốn phụ thuộc gần như hoàn toàn vào thực vật, sẽ chấm dứt, trong khi lượng oxy còn lại trong khí quyển vẫn tiếp tục bị tiêu thụ.
Trong điều kiện đó, con người cùng hầu hết các sinh vật đa bào phức tạp sẽ không thể tồn tại. Chỉ một số vi sinh vật kỵ khí, không cần oxy để sinh sống, mới có khả năng thích nghi và sống sót.
Dù hiện nay có những nghiên cứu và thí nghiệm nhằm giảm bớt bức xạ Mặt Trời để ứng phó với biến đổi khí hậu, NASA khẳng định kịch bản Trái Đất thiếu oxy vẫn nằm ở tương lai rất xa.
Để nghiên cứu quá trình này, Phó giáo sư Kazumi Ozaki của Đại học Toho và Phó giáo sư Christopher Reinhard của Viện Công nghệ Georgia đã xây dựng một mô hình máy tính phức tạp mô phỏng các tương tác khí hậu và sinh địa hóa của Trái Đất.
Kết quả mô phỏng cho thấy trong khoảng 1 tỷ năm nữa, hàm lượng oxy trong khí quyển có thể giảm xuống dưới 10% so với mức hiện tại. “Thông thường, người ta cho rằng sinh quyển Trái Đất sẽ chấm dứt sau khoảng 2 tỷ năm, do sự kết hợp giữa hiện tượng quá nóng và tình trạng thiếu hụt CO2 cho quang hợp. Nếu kịch bản đó xảy ra, nồng độ oxy trong khí quyển chắc chắn cũng sẽ suy giảm. Tuy nhiên, thời điểm và cơ chế cụ thể của quá trình này từ lâu vẫn chưa được làm rõ”, ông Ozaki cho biết.
Đáng chú ý, nhóm nghiên cứu cảnh báo rằng khi quá trình suy giảm oxy bắt đầu vượt qua một ngưỡng nhất định, tình trạng này sẽ trở nên không thể “cứu vãn” chỉ trong vòng 10.000 năm, nhanh hơn rất nhiều so với các ước tính trước đây.
Nghiên cứu, được tài trợ một phần bởi chương trình Sinh học Vũ trụ của NASA, cũng lưu ý rằng khi Mặt Trời nóng lên, các hiện tượng như bùng phát năng lượng Mặt Trời sẽ xảy ra thường xuyên hơn. Những sự kiện này có thể giải phóng năng lượng cực lớn, làm xáo trộn mạnh bầu khí quyển và từ quyển của Trái Đất, từ đó tác động trực tiếp đến nồng độ oxy và tầng ozone.
Theo nhà nghiên cứu chính Kazumi Ozaki, giai đoạn “giảm oxy mạnh” trong tương lai sẽ đi kèm với nồng độ metan cao, CO2 rất thấp và sự biến mất của tầng ozone trong khí quyển.
“Các mô hình cho thấy quá trình suy giảm oxy, với nồng độ O2 rơi xuống mức tương đương thời kỳ Trái Đất nguyên thủy, nhiều khả năng sẽ xảy ra trước khi khí hậu chuyển sang trạng thái ‘nhà kính ẩm’ và trước khi nước bề mặt biến mất trên diện rộng”, ông Ozaki và ông Reinhard viết trong nghiên cứu.
Nhóm tác giả cho rằng sự suy giảm oxy trong tương lai là hệ quả không thể tránh khỏi của việc bức xạ Mặt Trời tăng dần. Thời điểm cụ thể của quá trình này phụ thuộc vào sự trao đổi các yếu tố khử giữa lớp phủ Trái Đất, đại dương, khí quyển và vỏ hành tinh.
Do oxy trong khí quyển từ lâu được xem là một dấu hiệu sinh học quan trọng của sự sống, nghiên cứu này không chỉ giúp hiểu rõ tương lai xa của Trái Đất, mà còn có ý nghĩa lớn đối với việc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh. Việc hiểu rõ cách Trái Đất trở nên giàu oxy và cách nồng độ này biến đổi theo thời gian có thể mang lại những manh mối quan trọng cho việc xác định khả năng tồn tại sự sống trên các hành tinh xa xôi khác trong vũ trụ.
Theo Unilad Tech
