Kur Žemėje slėpsis paskutinė gyvybė?

Mums pasisekė, kad mūsų planeta skrieja aplink žvaigždę, kurios gyvavimo trukmė ilga. Tačiau Saulės šviesingumas pamažu didėja, o po maždaug milijardo metų to efektai pasijus ir Žemėje.

Per artimiausius kelis milijardus metų paviršiaus temperatūra pradės nesulaikomai kilti aukštyn, ore padaugės vandens garų. Dėl to temperatūra kils dar sparčiau, o tai žymės gyvybės Žemėje pabaigos pradžią. Kylanti temperatūra atneš besaikius lietus ir vėjus, o dėl to didės silikato uolienų erozija, kuri susiurbs anglį iš atmosferos.

Paprastai anglis pakeičiama per plokščių tektoniką, vykstant anglies-silikato ciklui - ji išskiriama su ugnikalnių dujomis. Tačiau kylant temperatūrai vandenynai ims garuoti, o dėl to greičiausiai sustos plokščių tektonika. Mat mokslininkai mano, kad vanduo yra būtinas tektoninių plokščių judėjimui Žemėje. Tai sumažins veikiančių ugnikalnių skaičių, taigi anglies kiekis atmosferoje nepasipildys.

Anglies dvideginio stygius uždusins Žemės augalus, nes jiems kvėpuoti reikia atmosferos C02. Žuvus deguonį gaminantiems augalams, per kelis milijonus metus jo atmosferoje sumažės. Tai taps tikra katastrofa gyvūnams, o pirmieji išnyks žinduoliai ir paukščiai. Žuvys, amfibijos ir ropliai išgyvens šiek tiek ilgiau, nes jiems reikia mažiau deguonies, be to, jie atsparesni karščiui. Paskutiniais gyvūnais Žemėje tolimoje ateityje greičiausiai taps bestuburiai. Kai vabzdžius kylanti temperatūra galiausiai įveiks, Žemėje ir vėl gyvens tik mikrobinė gyvybė, visai kaip pirmuosius kelis milijardus metų po mūsų planetos atsiradimo. Paskutinioji išlikusi gyvybė beviltiškai ieškos nišų, kurios vis dar tinkamos gyventi, tačiau net ekstremofilinėms gyvybės formoms tai taps iššūkiu.

Garuojant Žemės vandenynams, likę keli vandens telkiniai galėtų tapti paskutiniu prieglobsčiu mikrobams. Dabar vidutinis vandenynų gylis siekia 4 kilometrus, tačiau Marianų įduboje, giliausioje žinomoje vandenyno vietoje, jis siekia 11 kilometrų.

Jūros dugne esančios įdubos gali būti vienos paskutinių vietų, kur liks skysto vandens, o dunksančios sienos suteiks šešėlį nuo negailestingos Saulės. Tačiau šis potencialus prieglobstis nėra toks svetingas, kaip gali iš pradžių pasirodyti. Į įdubą patenkantis oras, leisdamasis žemyn, taps vis labiau suslėgtas, o šis slėgis smarkiai pakels oro temperatūrą virš vandens.

„Kai pasieksime tašką, kai bus įduba su mažu vandens telkiniu dugne, didžioji dalis vandenynų vandens jau bus išgaravusi, taigi planetos paviršiaus temperatūra smarkiai kils. Taigi vanduo įdubos dugne nebus pakankamai ilgai vėsus, kad tai būtų geras prieglobstis gyvybei“, - teigė tyrimo autorius Džekas O’Malis Džeimsas (Jack O’Malley-James) iš Šv.Andriaus universiteto.

Kitas potencialus prieglobstis paskutinei mikrobinei gyvybei Žemėje galėtų būti požeminiai urvai. Nustatyta, kad ir dabar urvuose gyvena mikrobai, kuriems visai nereikia saulės šviesos. Dauguma urvų tolimoje ateityje nebus tinkami gyvybei, nes kuo giliau, tuo temperatūra didesnė. Tačiau urvai, kuriuose žemiau siauro įėjimo yra didelės ertmės, gali būti vėsesni, nes tankus šaltas oras ten įtraukiamas, o lengvesnis šiltas oras patekti nebegali.

Dėl šalto oro į urvus patenkantis sniegas žiemą taps ledu, be to, užšals ir ten pakliūsiantis vanduo. Kai temperatūra lauke ims kilti, šaltas oras bus vis dar įkalintas urve kartu su ledu. Tačiau galiausiai ledas ištirps, nes karštis ims skverbtis per urvo sienas, taigi jį nuolat reikės pakeisti. Taigi kad toks urvas ir tolimoje ateityje išlaikytų vėsų klimatą, reikės kokio nors vandens šaltinio.

Gyvybė galėtų egzistuoti ir kitose požeminėse aplinkose, ne tik ledo urvuose. Šiais laikais mikrobinė gyvybė aptikta 5,3 km gylyje po Žemės paviršiumi. Leidžiantis gilyn, kas 1,6 km temperatūra pakyla maždaug 48 laipsniais. Tačiau tikslus augimas priklauso nuo uolienų tipo. Toks požeminis prieglobstis gali būti vienas paskutinių, kur bus galima aptikti gyvybę. Temperatūra Žemės paviršiuje kas 1,6 km kris maždaug 10,5 laipsnio Celsijaus. Taip yra todėl, kad Žemės paviršius atspindi šilumą, kurią skleidžia Saulė, taigi įkaitina žemesniąją atmosferą.

Tolimoje ateityje žemesnė temperatūra didesniame aukštyje skatins mikrobinę gyvybę kilti aukštyn, ieškoti prieglobsčio kalnų ežeruose ir pasprukti nuo karščio. Tačiau nebevykstant tektoninių plokščių susidūrimams, nebeliks jėgų, skatinančių kalnus stiebtis aukštyn. Priešingai, juos ims ardyti erozija, taigi planetoje liks mažiau didelio aukščio regionų.

Likusieji aukštuminiai regionai greičiausiai susidės iš ugnikalnių, mat išsilydžiusių uolienų konvekcija Žemės mantijoje vis dar vyks net ir plokštėms nejudant. Plokščių tektonikos nebuvimas leis šiems ugnikalniams pasiekti aukštį, kukio šiuo metu pasiekti neįmanoma.

„Vietovėse aplink veikiančius ugnikalnius Žemėje šiandien gyvybė egzistuoja, taigi gyvenimas netoli veikiančio ugnikalnio neturėtų būti iššūkis mikroorganizmams ekstremofilams“, - teigė Dž. O’Malis Džeimsas.

Izoliuotuose vandens telkiniuose, likusiuose iš vandenynų, druskos koncentracija bus didelė, o tai reiškia, kad bakterinė gyvybė turės toleruoti ir sūrumą, ne tik karštį. Tokie mikrobai vadinami termohalofilais. Šiandien jie aptinkami aplink hidrotermines angas. Tolimos ateities Žemės mikrobams taip pat teks susitaikyti su didelėmis ultravioletinės spinduliuotės dozėmis, mat ozono sluoksnio nebeliks, kai atmosferoje sumažės deguonies.