人類很難想像沒有氧氣的地球，但科學家透過電腦模型推算發現，地球的富氧大氣層並不會永久存在，約10億年後便可能發生「快速去氧化」，屆時地球將回到類似25億年前「大氧化事件」發生前的狀態，只剩厭氧生物能夠生存。
日本東邦大學助理教授尾崎和海（Kazumi Ozaki）與美國喬治亞理工學院副教授克里斯多福．萊因哈德（Christopher Reinhard），在電腦中建立地球模型，模擬未來的氣候及生物化學變化。相關研究發表於《自然—地球科學》（Nature Geoscience）期刊。
過去科學界認為，地球生命可能因氣候變遷、二氧化碳濃度變化、小行星撞擊或太陽持續增亮而走向終結。大約60億年後，太陽甚至可能膨脹並吞噬太陽系內側行星，包括地球。
然而，這項研究指出，地球可能早在那之前便失去適合複雜生命生存的環境，最可能的原因正是富含氧氣的大氣層消失。
地球大氣與海洋中的氧氣濃度，約在25億年前的「大氧化事件」期間明顯上升。科學界普遍認為，單細胞生物是促成這項變化的主要力量。氧氣增加成為地球演化的重要轉折點，使體型較大、結構更複雜的生物得以繁衍。
為預測氧氣還能維持多久，尾崎執行超過40萬次電腦模擬，每次都調整不同參數，以分析各種可能情境。結果顯示，地球富氧大氣層約可再維持10億年，此後將出現快速且劇烈的氧氣流失。
尾崎指出，太陽將隨時間持續增亮，使地球氣溫升高，並改變全球碳酸鹽—矽酸鹽地球化學循環。大氣中的二氧化碳濃度會逐漸下降，最終不足以讓植物進行光合作用。隨著植物大量消失，氧氣供應也將崩潰。
大規模去氧化後，地球大氣將呈現甲烷濃度升高、二氧化碳含量偏低及臭氧層消失等特徵。地球屆時可能不再適合人類、動植物等依賴氧氣的生命生存，而成為厭氧微生物主導的世界。
研究也對尋找地外生命帶來啟示。氧氣是天文學家觀測系外行星時經常尋找的重要「生物特徵」，但研究顯示，富氧大氣層可能只占地球歷史的20%至30%。一顆存在生命的行星，不一定恰好處於氧氣豐富的階段。
研究人員因此認為，若要提高發現地外生命的機會，天文學家不能只把氧氣視為生命存在的指標，還應尋找適用於低氧甚至無氧環境的其他生物特徵。
編輯 / 羅志光
【巴西華人資訊網】
