研究预测10亿年后地球将不适合人类生存

10亿年后，地球大气中将几乎不含氧气（O2），因此可能不再适合复杂生物的有氧生活。

现在，氧气含量约占地球大气的21%。富含氧的环境非常适合于大型复杂生物的生活，比如说依赖于氧气而生存的人类。但在地球历史早期，氧气含量要低得多，而且在遥远的将来，氧气含量可能会再次降低。

日本东邦大学的Kazumi Ozaki和美国佐治亚理工学院的Chris Reinhard模拟了地球的气候、生物和地质系统，以预测地球大气将如何变化。

研究人员说，在接下来的10亿年里，地球大气中的氧气含量将保持在较高水平，然后急剧回落到较低水平，类似于24亿年前发生的“大氧化事件”之前的水平。

发生这种转变的一个关键原因是，随着太阳老化，它将变得更热，并释放更多的能量。研究人员计算，这将导致大气中二氧化碳（CO2）的含量减少，因为二氧化碳吸收热量后会分解。

Ozaki和Reinhard估计，在10亿年后，二氧化碳水平将变得如此之低，以至于光合生物（包括植物）将无法生存并产生氧气。这些光合生物的大量灭绝将是氧气大量减少的主要原因。

Reinhard表示，“氧气的下降是非常非常极端的——我们说的氧气比现在少了一百万倍。”

一旦地球大气层开始发生变化，它们将进展迅速：研究小组的计算表明，大气层可能在大约1万年的时间内失去氧气。

“生物圈将无法适应如此剧烈的环境变化。”Ozaki指出。Reinhard则表示，之后地球上的生命将完全是微生物。这项研究是美国宇航局（NASA）行星宜居项目的一部分，这些预测对在其他行星上寻找生命有着重要意义。

氧气以多种形式存在，是一个非常重要的生物信号，因为它与地球上的生命紧密地交织在一起。但Ozaki和Reinhard的新预测显示，氧气的存在是可变的，在宜居星球上的存在可能不是永久的。

这表明，即使是其他恒星周围与地球非常相似的行星，其大气层中也可能检测不到大量的氧气，即使它们能够或曾经能够支持复杂的生命。没有探测到行星周围的氧气并不意味着它们不适合居住。

参考文献：Ozaki K, Reinhard CT. The future lifespan of Earth’s oxygenated atmosphere[J]. Nature Geoscience,2021, 14:138-142.

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