Bầu khí quyển giàu oxy của Trái Đất sẽ còn tồn tại bao lâu?

Oxy trong khí quyển Trái Đất là yếu tố then chốt giúp Trái Đất trở thành nơi duy nhất được biết đến có sự sống.

Dù là thành phần quen thuộc trong không khí giúp con người hít thở, oxy không phải nguyên tố chiếm tỷ lệ lớn nhất trong khí quyển và nguồn tài nguyên quý giá này thực ra cũng có giới hạn.

Với khoảng 78% thể tích khí quyển, nitơ là nguyên tố chiếm tỷ lệ lớn nhất. Oxy đứng thứ hai, chiếm khoảng 20%, và điều đáng lo ngại là tỷ lệ này sẽ giảm xuống rất thấp trong tương lai.

Các nhà khoa học tại ĐH Toho và Viện Công nghệ Georgia đã xây dựng một mô hình máy tính mô phỏng tương lai của Trái Đất và bầu khí quyển.

Sau gần 400.000 lần chạy mô phỏng, kết quả cho thấy bầu khí quyển giàu oxy của Trái Đất sẽ biến mất trong vòng một tỷ năm.

Việc mất oxy trong khí quyển có thể đánh dấu chấm hết sự sống trên hành tinh này.

Vì sao không khí giàu oxy không thể tồn tại mãi?

Đa số giới khoa học cho rằng Mặt Trời đã đi được khoảng nửa vòng đời, dù nó chưa “nguội” trong 4-5 tỷ năm nữa, các hành tinh xung quanh, bao gồm cả Trái Đất, sẽ chịu tác động từ rất sớm.

Trong khoảng 1 tỷ năm tới, Mặt Trời sẽ sáng hơn 10% so với hiện nay, đủ để làm tăng mạnh bức xạ Mặt Trời và làm Trái Đất nóng lên đáng kể.

Khi khí quyển nóng hơn, lượng khí CO2 sẽ bắt đầu phân rã, khiến thực vật không thể quang hợp, đồng nghĩa với việc không còn oxy cho động vật hô hấp.

Diễn biến này còn bị thúc đẩy bởi biến đổi khí hậu hiện tại, cây cối đã suy giảm khả năng quang hợp do thời tiết cực đoan.

Một tỷ năm nữa, nồng độ oxy có thể giảm xuống thấp hơn ngày nay tới một triệu lần.

Tuy vậy, viễn cảnh này không đồng nghĩa mọi sự sống đều tuyệt chủng.

Sự sống cổ xưa có thể tiếp tục tồn tại

Khoảng 4,5 tỷ năm trước, khí quyển sơ khai của Trái Đất chủ yếu gồm metan, CO2 và hơi nước.

Bức xạ Mặt Trời tách oxy khỏi hơi nước, nhưng lượng oxy này nhanh chóng bị lớp vỏ Trái Đất hấp thụ. Không khí gần như không chứa oxy, nhưng sự sống vẫn xuất hiện.

Trong đại dương nguyên thủy, các vi sinh vật kỵ khí hình thành và phát triển bằng cách hấp thụ khoáng chất trong nước.

Mọi thứ thay đổi khoảng 2,7 tỷ năm trước khi vi khuẩn lam (Cyanobacteria) xuất hiện.

Đây là sinh vật đầu tiên có khả năng quang hợp, và chính chúng đã “bơm” oxy vào khí quyển, tạo điều kiện cho sự sống phát triển như ngày nay.

Nếu dự báo của giới khoa học thành hiện thực, một tỷ năm nữa, Trái Đất có thể quay về trạng thái trước khi vi khuẩn lam xuất hiện. Các dạng sống duy nhất còn tồn tại sẽ là sinh vật kỵ khí.

Hiện nay, khắp thế giới vẫn tồn tại nhiều loài vi khuẩn sống không cần oxy, và khi mọi sinh vật hô hấp khí oxy tuyệt chủng, hành tinh này sẽ lại thuộc về chúng.