A Terra não pode sustentar a vida para sempre. Nossa atmosfera rica em oxigênio pode durar mais um bilhão de anos, de acordo com um novo estudo publicado na revista Nature Geoscience .
À medida que envelhecemos, nosso Sol se torna mais brilhante, o que significa que, no futuro, a Terra receberá mais energia solar. Esse aumento de energia afetará a superfície do planeta, acelerando o desgaste de rochas de silicato , como basalto e granito. Quando essas rochas são afetadas pelas intempéries , o dióxido de carbono, que causa um efeito estufa, é removido da atmosfera e, como resultado de reações químicas, é bloqueado em minerais carbonáticos. Em teoria, a Terra deveria começar a esfriar conforme os níveis de dióxido de carbono caem, mas depois de cerca de 2 bilhões de anos, esse efeito será cancelado pelo brilho cada vez maior do Sol, escreve Matthew Work, pesquisador da Escola da Terra e Ciências Ambientais na St Andrews University.
O dióxido de carbono, junto com a água, é um dos ingredientes essenciais que as plantas precisam para a fotossíntese . À medida que os níveis de dióxido de carbono caem, menos fotossíntese ocorrerá e algumas espécies de plantas podem morrer completamente. Menos fotossíntese significa menos produção de oxigênio, então, gradualmente, a concentração de oxigênio na atmosfera da Terra cairá, criando uma crise para outras formas de vida futura.
Então, quando isso vai acontecer? Para descobrir, cientistas do Japão e dos Estados Unidos usaram simulações de computador da evolução futura dos ciclos do carbono, oxigênio, fósforo e enxofre na superfície da Terra. Eles também analisaram a evolução do clima e como a superfície da Terra (crosta, oceanos e atmosfera) interage com o interior do planeta (o manto).
Os cientistas modelaram dois cenários teóricos: um planeta terrestre com uma biosfera ativa e um planeta sem uma biosfera ativa. Curiosamente, os dois cenários produziram resultados amplamente semelhantes: os níveis de oxigênio começarão a despencar cerca de 1 bilhão de anos no futuro.
Essa descoberta sugere que, embora a queda dos níveis de dióxido de carbono e a fotossíntese das plantas afetem os níveis de oxigênio, o efeito desse processo é secundário às interações de longo prazo entre o manto e o ambiente superficial. Em suma, é o equilíbrio entre a geoquímica da qual as rochas mergulham no manto durante a subducção e quais gases são emitidos do manto pelos vulcões que afeta principalmente por quanto tempo a atmosfera da Terra permanecerá rica em oxigênio.
Os autores do estudo concluem que nossa atmosfera rica em oxigênio pode durar cerca de 1,08 bilhão de anos. Para colocar isso em contexto, o oxigênio começou a se acumular na atmosfera da Terra há apenas 2,5 bilhões de anos, durante o Grande Evento do Oxigênio – e é provável que os níveis de oxigênio tenham permanecido bastante baixos durante a maior parte da história do planeta, subindo para níveis próximos aos modernos e levando à evolução das plantas terrestres há cerca de 400 milhões de anos.
A queda nos níveis de oxigênio quase certamente significarão o fim da capacidade da Terra de suportar formas de vida complexas que respiram aerobicamente. Enquanto os detalhes disso são debatidos e outros fatores ambientais desempenham um papel nessa dinâmica, os cientistas há muito observaram que a evolução da vida complexa na Terra parecem estar relacionadas a períodos de conteúdo relativamente rico de oxigênio .
Os autores deste estudo calcularam que a expectativa de vida habitável total da Terra antes de perder sua água da superfície é de cerca de 7,2 bilhões de anos, mas eles também estimam que uma atmosfera rica em oxigênio só estará presente em 20 a 30% neste momento .
Por que isso é importante? Imagine que sejamos alienígenas em outro mundo, esquadrinhando os céus em busca de sinais de vida, procurando oxigênio e ozônio nas atmosferas de exoplanetas . Se nossos instrumentos passassem pela Terra em 2 bilhões de anos ou 2 bilhões de anos atrás, poderíamos interpretar um falso negativo – que tais planetas não têm uma “bioassinatura” confiável – e continuar nossa busca.
O mesmo problema está sendo enfrentado por astrônomos e cientistas planetários hoje: quais exoplanetas devemos visar e qual é a bioassinatura confiável de vida alienígena?
A habitabilidade não é apenas um lugar ao redor de uma estrela, mas o tempo na evolução de um planeta, e devemos perceber que somos limitados pelo que podemos ver agora.
O futuro da nossa atmosfera será muito semelhante ao da Terra no passado distante: haverá pouco oxigênio, muito metano (senão dióxido de carbono) com a possibilidade de formação de névoa orgânica. Usando a Terra como um análogo, os autores do novo estudo sugerem que podemos precisar pensar mais amplamente sobre quais gases procurar em atmosferas de exoplanetas, e que podemos precisar repensar nossas interpretações do que esses gases podem indicar.
As pessoas precisam entender melhor a história da evolução de nossa atmosfera ao longo do tempo e como a superfície e o interior de nosso planeta evoluíram juntos. Só então podemos determinar melhor se a vida existe à luz de outros sóis.
