A Terra ainda pode ter atmosfera rica em oxigênio por até 1 bilhão de anos

Cerca de 21% da atmosfera terrestre, hoje, é composta por oxigênio — o gás ideal para organismos complexos, como nós, sobreviverem. Mas, no passado, as coisas eram bem diferentes em nosso planeta, com níveis de oxigênio muito mais baixos do que temos hoje — e é provável que a quantidade do gás volte a cair em um futuro distante. Assim, em um novo estudo, pesquisadores modelaram os sistemas climáticos, biológicos e geológicos da Terra para investigar quais condições podem ocorrer por aqui no futuro.

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Segundo eles, a duração da biosfera da Terra foi analisada com base no conhecimento científico já existente sobre o ciclo geoquímico que ocorre por aqui, além da luz solar que incide constantemente sobre a Terra. Nisso, os cientistas consideram que a biosfera da Terra deve deixar de existir dentro de 2 bilhões de anos, devido ao excesso de calor e dióxido de carbono. Em algum momento, até mesmo a fotossíntese ficará impossível de ser realizada por plantas. Na prática, isso vai causar também grandes reduções na quantidade de oxigênio disponível.

Um dos principais motivos por trás desta mudança envolve a própria evolução do Sol que, conforme envelhece, vai ficando mais quente e liberando cada vez mais energia. Para os pesquisadores, é possível que a atmosfera terrestre siga com níveis altos de oxigênio por alguns bilhões de anos, até que retorne às quantidades que existiam antes do Grande Evento de Oxidação, há cerca de 2,4 bilhões de anos.

Contudo, ainda não estava claro em quanto tempo a queda acentuada pode acontecer. Essa é uma questão cuja resposta tem grandes impactos não somente para o futuro da biosfera na Terra, mas também para a busca de formas de vida em planetas semelhantes ao nosso, em sistemas distantes. Assim, para investigar como a atmosfera da Terra poderá evoluir, Kazumi Ozaki, professor assistente da Universidade de Toho, e Christopher Reinhard, professor associado do Georgia Institute of Technology, desenvolveram um modelo do sistema da Terra que simula os processos climáticos e bioquímicos que ocorrem.

Como modelar os possíveis cenários da evolução da Terra pode trazer resultados não tão precisos, eles usaram um modelo numérico, que permitiu obter probabilidades do tempo de duração de uma atmosfera oxigenada. Ozaki ativou o modelo mais de 400 mil vezes com diferentes parâmetros e descobriu que, provavelmente, a atmosfera rica em oxigênio deverá durar por mais um bilhão de anos antes que um processo de desoxigenação aconteça rapidamente, deixando a atmosfera semelhante à que a Terra tinha há 2,5 bilhões de anos. "A queda no oxigênio é muito, mas muito extrema – estamos falando de cerca de um milhão de vezes menos oxigênio do que existe hoje", disse Reinhard.

Segundo ele, a atmosfera depois desta grande desoxigenação seria caracterizada por altos níveis de metano, pouco dióxido de carbono e nenhuma camada de ozônio: "o sistema da Terra provavelmente vai ser um mundo de formas de vida anaeróbicas", disse Ozaki, reforçando que a biosfera não consegue se adaptar a uma mudança ambiental tão dramática. Assim, para Reinhard, a vida na Terra vai ser exclusivamente microbiana: “um mundo em que muitas das bactérias anaeróbicas e primitivas estão escondidas nas sombras vai dominar novamente”, completa ele.

Além disso, o estudo traz implicações para a busca de formas de vida em outros mundos, já que a atmosfera terrestre e seu oxigênio são bioassinaturas que podem até ser detectadas de forma remota. Para Kevin Ortiz Ceballos, da Universidade de Porto Rico, o estudo sugere que “mesmo para planetas similares à Terra orbitando outras estrelas, grandes quantidades de oxigênio podem não ser detectadas na atmosfera, mesmo que eles possam abrigar ou já tenham abrigado formas de vida complexas”, disse. Como a ausência do oxigênio não significa que estes exoplanetas sejam inabitáveis, Ozaki e Reinhard sugerem que os cientistas trabalhem com outras bioassinaturas além do oxigênio para buscar vida, como névoas de hidrocarbonetos.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Nature Geoscience.

Fonte: Eurekalert, News Scientist