Za ok. 5 miliardów lat Słońce zamieniając się w czerwonego olbrzyma
doprowadzi prawdopodobnie do zagłady Ziemi. Ale zanim do tego dojdzie,
życie na planecie może zostać zniszczone przez zmieniające się warunki.
Najnowsze badania miały ustalić, jakie będę jedne z ostatnich form życia
i w jakich ekosystemach będą występowały.
Mamy dużo szczęścia, że nasza planeta okrąża gwiazdę, która ma jeszcze dość długie życie przed sobą. Jednak jasność Słońca będzie stopniowo wzrastała, czego skutki odczujemy za około miliard lat. Temperatura powierzchni zacznie wzrastać, w wyniku czego zwiększy się ilość pary wodnej w powietrzu. A to z kolei będzie powodowało dalsze ocieplenie. Tym samym rozpocznie się proces, który będzie odpowiadał za początek końca dla życia na Ziemi.
Narastająca ciepłota przyczyni się do zwiększenia liczby i wielkości opadów oraz siły wiatrów, co wpłynie na przyspieszenie wietrzenia skał krzemianowych. Ponieważ niezbędnym składnikiem tego procesu jest także dwutlenek węgla, większe jego ilości zaczną być zasysane z atmosfery. Końcowym produktem rozkładu krzemianów są węglany i krzemionka. Będą one wymywane przez częstsze deszcze i spłyną na dno oceanów.
W wyniku aktywności tektonicznej skały węglanowe zapadną się do wnętrza Ziemi, a następnie ulegną rozkładowi. Uwolnione w ten sposób cząsteczki CO2 wrócą do atmosfery w czasie erupcji wulkanów, doprowadzając do podgrzania planety.
Dowiodły tego najnowsze badania Czerwonej Planety, na której wystąpił odwrotny proces. Stosunkowo szybki zanik aktywności wulkanicznej na tym globie spowodował związanie praktycznie całego marsjańskiego dwutlenku węgla w skałach. A to z kolei przyczyniło się do oziębienia planety.
Zginą ssaki, i ptaki
Naukowcy wierzą, że woda jest niczym smar pozwalający na przemieszczanie się płyt kontynentalnych. Tymczasem wraz ze wzrostem temperatury planety nastąpiłoby przyspieszenie procesu parowania oceanów. Oznacza to, że również ruch płyt tektonicznych powoli by ustawał, a co za tym idzie spadłaby liczba aktywnych wulkanów, które zasilają atmosferę w dwutlenek węgla.
Brak tego związku spowoduje śmierć roślin, gdyż potrzebują go do przeprowadzenia procesu fotosyntezy. Ponieważ flora odpowiada także za produkcję tlenu, w dalszej kolejności w ciągu kilku milionów lat spadnie również jego ilość w atmosferze. A to będzie katastrofą dla życia zwierzęcego na Ziemi, głównie ssaków i ptaków, które wymrą jako pierwsze. Ryby, płazy i gady mają szanse przetrwać nieco dłużej, ponieważ potrzebują mniej tlenu oraz mają większą tolerancję na ciepło.
Ostatnim rodzajem zwierząt, które mają szansę najdłużej przeżyć na Ziemi, są prawdopodobnie bezkręgowce. Jednak nawet one w wyniku dalszego wzrostu temperatury zginą. I wtedy planeta będzie ponownie (tak jak miało to miejsce w pierwszym okresie historii naszego globu) zamieszkana wyłącznie przez mikroorganizmy.
Nowe raje w głębinach
Życie będzie rozpaczliwie poszukiwało nisz ekologicznych, w których będzie mogło przetrwać. Ale nawet dla ekstremofili będzie to spore wyzwanie. Największą szansę na przeżycie będą ofiarowały resztki ziemskich oceanów w postaci kilku basenów z wodą, które będą ostoją dla niektórych drobnoustrojów.
Obecnie średnia głębokość tych największych zbiorników wodnych wynosi cztery kilometry. Ale są miejsca, które osiągają aż jedenaście tysięcy metrów poniżej poziomu morza. Rów Mariański jest najgłębszą znaną nam tego typu strukturą. Położony jest w zachodniej części Oceanu Spokojnego na południowy wschód od wysp Marianów. Tworzy łuk o długości blisko 2000 km.
Takie najgłębsze miejsca mogą stać się ostatnimi „okopami” życia na planecie, w której płynna woda będzie występowała w cieniu wysokich ścian.
Jaskinię kupię
Innym potencjalnym rajem dla bakteryjnego życia na Ziemi mogą być systemy podziemnych jaskiń. Odnalezione niedawno mikroby są w stanie przetrwać w miejscach, do których nie dociera światło.
W dalekiej przyszłości nie wszystkie groty czy pieczary będą się nadawały do życia. Największe szanse na przetrwanie będą dawały jaskinie lodowe, które mogą zawierać wodę w stanie ciekłym. Dodatkowo w wyniku ucieczki ciepłego powietrza do góry i opadania zimnego na dół, być może utrzyma się tam w miarę stabilny chłodny klimat.
Życie będzie mogło istnieć także w innych podpowierzchniowych środowiskach. Współcześnie odkrywamy mikroorganizmy na głębokości 5,3 km poniżej powierzchni Ziemi. Temperatura otoczenia z każdym kilometrem w głąb może wzrastać nawet o ok. 30 stopni Celsjusza. Zależy to jednak od rodzaju skał i ich przewodnictwa cieplnego. Oznacza to, że w niektórych miejscach znajdujących się głęboko pod ziemią mogą panować warunki sprzyjające życiu.
Poszukiwane jezioro na szczycie
Kolejnym miejscem, które może w przyszłości zapewnić przetrwanie, są wysokie partie gór. Wraz ze wzrostem wysokości temperatura spada o ok. 6,5 stopnia Celsjusza na kilometr. Możliwe więc, że nie wszystkie górskie jeziora znikną. To właśnie w tych miejscach będą prawdopodobnie szukały schronienia ostatnie mikroorganizmy.
Schronieniem będą mogły być również szczyty wulkanów. Pomimo ustania ruchu płyt tektonicznych, konwekcja stopionych skał w płaszczu Ziemi będzie nadal występować. Procesy te spowodują, że wulkany będą wznosić się coraz wyżej - na wysokości, które obecnie są niemożliwe do osiągnięcia.
Również mieszkanie w pobliżu czynnego wulkanu nie powinno stanowić dla ektremofilnych mikroorganizmów wyzwania. Obecnie również zdarza się, że wokół takich obiektów znajdujemy bogatą florę bakteryjną.
Naukowcy stawiają sobie pytanie, czy te systemy ekologiczne późnego typu będą wyglądać podobnie, jak te z pierwszych okresów? Jest to istotne, jeśli chcemy odnaleźć życie, obserwując poziomy widm różnych gazów w atmosferach innych planet podobnych do Ziemi, które stworzą charakterystyczne dowody na istnienie form żywych. One podpowiedzą nam, czy dany glob jest młody, czy znajduje się w końcowej fazie swojej egzystencji.
Mamy dużo szczęścia, że nasza planeta okrąża gwiazdę, która ma jeszcze dość długie życie przed sobą. Jednak jasność Słońca będzie stopniowo wzrastała, czego skutki odczujemy za około miliard lat. Temperatura powierzchni zacznie wzrastać, w wyniku czego zwiększy się ilość pary wodnej w powietrzu. A to z kolei będzie powodowało dalsze ocieplenie. Tym samym rozpocznie się proces, który będzie odpowiadał za początek końca dla życia na Ziemi.
Narastająca ciepłota przyczyni się do zwiększenia liczby i wielkości opadów oraz siły wiatrów, co wpłynie na przyspieszenie wietrzenia skał krzemianowych. Ponieważ niezbędnym składnikiem tego procesu jest także dwutlenek węgla, większe jego ilości zaczną być zasysane z atmosfery. Końcowym produktem rozkładu krzemianów są węglany i krzemionka. Będą one wymywane przez częstsze deszcze i spłyną na dno oceanów.
W wyniku aktywności tektonicznej skały węglanowe zapadną się do wnętrza Ziemi, a następnie ulegną rozkładowi. Uwolnione w ten sposób cząsteczki CO2 wrócą do atmosfery w czasie erupcji wulkanów, doprowadzając do podgrzania planety.
Dowiodły tego najnowsze badania Czerwonej Planety, na której wystąpił odwrotny proces. Stosunkowo szybki zanik aktywności wulkanicznej na tym globie spowodował związanie praktycznie całego marsjańskiego dwutlenku węgla w skałach. A to z kolei przyczyniło się do oziębienia planety.
Zginą ssaki, i ptaki
Naukowcy wierzą, że woda jest niczym smar pozwalający na przemieszczanie się płyt kontynentalnych. Tymczasem wraz ze wzrostem temperatury planety nastąpiłoby przyspieszenie procesu parowania oceanów. Oznacza to, że również ruch płyt tektonicznych powoli by ustawał, a co za tym idzie spadłaby liczba aktywnych wulkanów, które zasilają atmosferę w dwutlenek węgla.
Brak tego związku spowoduje śmierć roślin, gdyż potrzebują go do przeprowadzenia procesu fotosyntezy. Ponieważ flora odpowiada także za produkcję tlenu, w dalszej kolejności w ciągu kilku milionów lat spadnie również jego ilość w atmosferze. A to będzie katastrofą dla życia zwierzęcego na Ziemi, głównie ssaków i ptaków, które wymrą jako pierwsze. Ryby, płazy i gady mają szanse przetrwać nieco dłużej, ponieważ potrzebują mniej tlenu oraz mają większą tolerancję na ciepło.
Ostatnim rodzajem zwierząt, które mają szansę najdłużej przeżyć na Ziemi, są prawdopodobnie bezkręgowce. Jednak nawet one w wyniku dalszego wzrostu temperatury zginą. I wtedy planeta będzie ponownie (tak jak miało to miejsce w pierwszym okresie historii naszego globu) zamieszkana wyłącznie przez mikroorganizmy.
Nowe raje w głębinach
Życie będzie rozpaczliwie poszukiwało nisz ekologicznych, w których będzie mogło przetrwać. Ale nawet dla ekstremofili będzie to spore wyzwanie. Największą szansę na przeżycie będą ofiarowały resztki ziemskich oceanów w postaci kilku basenów z wodą, które będą ostoją dla niektórych drobnoustrojów.
Obecnie średnia głębokość tych największych zbiorników wodnych wynosi cztery kilometry. Ale są miejsca, które osiągają aż jedenaście tysięcy metrów poniżej poziomu morza. Rów Mariański jest najgłębszą znaną nam tego typu strukturą. Położony jest w zachodniej części Oceanu Spokojnego na południowy wschód od wysp Marianów. Tworzy łuk o długości blisko 2000 km.
Takie najgłębsze miejsca mogą stać się ostatnimi „okopami” życia na planecie, w której płynna woda będzie występowała w cieniu wysokich ścian.
Jaskinię kupię
Innym potencjalnym rajem dla bakteryjnego życia na Ziemi mogą być systemy podziemnych jaskiń. Odnalezione niedawno mikroby są w stanie przetrwać w miejscach, do których nie dociera światło.
W dalekiej przyszłości nie wszystkie groty czy pieczary będą się nadawały do życia. Największe szanse na przetrwanie będą dawały jaskinie lodowe, które mogą zawierać wodę w stanie ciekłym. Dodatkowo w wyniku ucieczki ciepłego powietrza do góry i opadania zimnego na dół, być może utrzyma się tam w miarę stabilny chłodny klimat.
Życie będzie mogło istnieć także w innych podpowierzchniowych środowiskach. Współcześnie odkrywamy mikroorganizmy na głębokości 5,3 km poniżej powierzchni Ziemi. Temperatura otoczenia z każdym kilometrem w głąb może wzrastać nawet o ok. 30 stopni Celsjusza. Zależy to jednak od rodzaju skał i ich przewodnictwa cieplnego. Oznacza to, że w niektórych miejscach znajdujących się głęboko pod ziemią mogą panować warunki sprzyjające życiu.
Poszukiwane jezioro na szczycie
Kolejnym miejscem, które może w przyszłości zapewnić przetrwanie, są wysokie partie gór. Wraz ze wzrostem wysokości temperatura spada o ok. 6,5 stopnia Celsjusza na kilometr. Możliwe więc, że nie wszystkie górskie jeziora znikną. To właśnie w tych miejscach będą prawdopodobnie szukały schronienia ostatnie mikroorganizmy.
Schronieniem będą mogły być również szczyty wulkanów. Pomimo ustania ruchu płyt tektonicznych, konwekcja stopionych skał w płaszczu Ziemi będzie nadal występować. Procesy te spowodują, że wulkany będą wznosić się coraz wyżej - na wysokości, które obecnie są niemożliwe do osiągnięcia.
Również mieszkanie w pobliżu czynnego wulkanu nie powinno stanowić dla ektremofilnych mikroorganizmów wyzwania. Obecnie również zdarza się, że wokół takich obiektów znajdujemy bogatą florę bakteryjną.
Naukowcy stawiają sobie pytanie, czy te systemy ekologiczne późnego typu będą wyglądać podobnie, jak te z pierwszych okresów? Jest to istotne, jeśli chcemy odnaleźć życie, obserwując poziomy widm różnych gazów w atmosferach innych planet podobnych do Ziemi, które stworzą charakterystyczne dowody na istnienie form żywych. One podpowiedzą nam, czy dany glob jest młody, czy znajduje się w końcowej fazie swojej egzystencji.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz