地球上的生命得益于我们星球富含氧气的大气层。美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心/Flickr（CC BY-NC 2.0）
深吸一口气，享受这一刻，因为它不会持续太久。一项新研究估计，地球的氧气只能持续大约10亿年，这对地球上大部分生命来说将是一场灾难。
据《自然·地球科学》杂志报道，两位科学家预测，地球富含氧气的大气层将恢复为氧气稀少、甲烷丰富的成分——这类似于大约24亿年前大氧化事件之前地球早期的条件。Kazumi Ozaki和Christopher Reinhard通过模拟地球的多个系统，包括气候和生物地质过程，来研究地球大气条件的时标，得出了这一结论。
地球上的生命得益于我们星球富含氧气的大气层，这是光合作用生物的肥沃土壤，它们是地球上许多生命的基石。然而，新的估计强调了这种富氧大气层——以及依赖氧气的生命——不太可能是地球的永久特征。
“大氧化事件后的地球大气特征是甲烷含量高，二氧化碳含量低，没有臭氧层。地球系统可能是一个厌氧生物的世界，”研究作者、东京东邦大学助理教授Kazumi Ozaki在一份声明中说。
这些变化将在数百万到数十亿年的地质时间尺度上发生，因此不应与过去一个世纪人类驱动的地球大气剧烈变化相混淆。
推动氧气水平长期变化的主要力量之一被认为是太阳的逐渐变亮。随着太阳加热地球，研究人员认为，它最终会减少大气中的二氧化碳含量，因为二氧化碳吸收热量并分解。最终，植物和其他光合作用生物将没有足够的二氧化碳来产生氧气，从而耗尽大气中的这种重要气体。
“多年来，基于对太阳稳定变亮和全球碳酸盐-硅酸盐地球化学循环的科学认识，地球生物圈的寿命一直是一个讨论的话题，”Ozaki解释道。
“这种理论框架的一个推论是，大气二氧化碳水平和地质时间尺度的全球变暖将持续下降。事实上，人们普遍认为，由于过热和光合作用二氧化碳短缺的结合，地球生物圈将在未来20亿年内结束，”Ozaki补充道。“如果这是真的，人们可以预期，大气中的氧气水平也将在遥远的未来最终下降。然而，目前尚不清楚这将在何时以及如何发生。”
这一新的估计不仅对地球上的生命有影响，还可能指导我们对其他星球上生命的理解。氧气和与之相关的副产品是科学家用来探测宇宙中其他可能适宜居住的系外行星的关键生物特征之一。然而，正如这项新研究所示，即使是地球这个栖息地也可能不会永久富含氧气，这表明我们在寻找太阳系外的生命时可能需要拓宽我们的视野。