مقدار اکسیژن اتمسفر زمین نسبت به گذشته کاهش یافته است

وحشت نکنید! اما محققان پی برده‌اند که اکسیژن اتمسفر زمین به آرامی (بسیار آرام)  در حال کمتر شدن است و در حال حاضر هم آنها به طور قطعی نمی‌دانند که دلیل این اتفاق چیست. یک تیم از دانشگاه پرینستون با تجزیه و تحلیل حباب‌های هوای به دام افتاده در داخل هسته‌های یخ در سرزمین‌های گرینلند و قطب جنوب، به این نتیجه رسیده‌اند که سطح اکسیژن در طی ۸۰۰ هزار سال اخیر به مقدار ۰.۷ درصد کاهش یافته است. به این ترتیب می‌توانیم دریابیم که این امر می‌تواند برای آینده‌ی سیاره‌ی زمین خطرناک و بحران‌ساز باشد.

 گرفتن پاسخ برای پرسش در این زمینه‌ کار چندان آسانی هم نیست. واقعیت این است که اکسیژن در سیاره‌ی ما به طور مداوم توسط انسان‌ها، حیوانات، گیاهان و حتی سنگ‌های سیلیکات بازیافت و بازسازی می‌شود. در حال حاضر، هسته های یخ بهترین راه در دسترس ما برای داشتن یک اطلاع دقیق از میزان اکسیژن فعلی اتمسفر به شمار می‌روند. محقق دانیل استاپلر (Daniel Stolper) در گفتگو با مدی استون از پایگاه Gizmodo در این باره گفته است:

ما این تجزیه و تحلیل را بیشتر از روی کنجکاوی انجام دادیم و انتظار مشخصی از پاسخ‌ها نداشتیم. ما نمی‌دانستیم که سطح اکسیژن جو زمین چه روندی را به صورت افزایشی یا کاهشی یا ثابت طی می‌کند. اکنون مشخص شده است که یک روند بسیار روشن وجود دارد.

 تا آنجا که به اکوسیستم حاکم روی زمین مربوط می‌شود، می‌توانیم بگوییم که این میزان از افت در سطح اکسیژن، مقدار بی‌اهمیتی است. اما این داده‌ها می‌توانند رازهای بیشتری را پیرامون پی بردن به اینکه چه عواملی یک سیاره را به محلی قابل حیات تبدیل می‌کند، آشکار کنند. پی بردن به چنین نکاتی می‌تواند اطلاعات سودمندی را برای سفر انسان به مریخ و ادامه‌ی حیات در آن سیاره در اختیار دانشمندان قرار دهد.

 افزایش نرخ فرسایش در زمین، یکی از فرضیه‌‌هایی است که در پشت افت سطح اکسیژن اتمسفر وجود دارد. فرسایش بیشتر خاک می‌تواند رسوب بیشتری را تحت تاثیر گذاشته و در نتیجه با اکسید کردن بیشتر رسوب‌ها، باعث کاهش سطوح اکسیژن اتمسفری شود.

 یکی دیگر از علل ممکن برای این امر را می‌توان تغییر آب و هوا در دراز مدت دانست. در طی بیش از چند میلیون سال گذشته، ما یک کاهش کلی جزیی را در دمای جهانی مشاهده می‌کنیم. این کاهش دما حتی با احتساب اینکه زمین در بیش از نیم قرن گذشته به سرعت در حال گرم شدن بوده نیز پابرجا می‌ماند.

 اما موضوعی که وجود دارد این است که قبل از اینکه با آغاز انقلاب صنعتی شروع به سوزاندن مقدار بسیار عظیمی از سوخت‌های فسیلی کنیم، اقیانوس‌‌ها با روند بسیار آرامی در حال خنک‌تر شدن بودند و این کاهش تدریجی دما می‌تواند باعث آغاز یک زنجیره‌ی اکولوژیکی از واکنش‌ها شده باشد. واکنش‌هایی که باعث دریافت اکسیژن بیشتری از اتمسفر زمین شده‌اند.

 اما در حال حاضر باید در نظر داشته باشیم که احتمالات یاد شده، تنها فرضیه‌هایی هستند که نیاز به آزمایش بیشتر دارند. اتمسفر کره‌ی زمین برای چند میلیارد سال اول پیدایش خود، هیچ اکسیژنی در خود نداشت. دانشمندان بر این باورند که جلبک‌های کوچکی به نام سیانوباکتری‌ها تکامل پیدا کرده و باعث افزایش سریع سطح اکسیژن اتمسفر شدند و پس از آن نیز در باعث افزایش شمار حیواناتی شدند که توانایی تنفس از اکسیژن را داشتند.

 امروزه، حدود ۲۱ درصد از هوایی که ما تنفس می‌کنیم از اکسیژن ساخته شده است که در کنار آن گازهایی همانند نیتروژن، آرگون و دی‌اکسیدکربن نیز وجود دارند. با اینکه اثرات این تغییر بر روی جو زمین به هیچ عنوان به اندازه‌ی شدت تاثیر دی‌اکسید کربن نیست، اما باید اشاره کنیم که این تغییر بر روی میزان نوری که از خورشید به زمین می‌رسد، تاثیر می‌گذارد و از سویی نیز شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد، تغییر سطح اکسیژن در گذشته نیز روی آب و هوای زمین تاثیر گذاشته است.

 هرچند که میزان کاهش اکسیژن به این مقدار، چیزی نیست که در مورد آن نگران باشیم، اما باید توجه داشت که استاپلر اکیدا درباره‌ی ۲۰۰ سال اخیر از زمان آغاز انقلاب صنعتی هشدار داده است و اطلاعات مربوط به آن در این گزارش جدید لحاظ نشده‌اند. وی در بخشی از صحبتش اظهار می‌کند:

ما در حال حاضر O2 را با نرخی مصرف می‌کنیم که نسبت به سال‌های پیش به مقداری هزاران برابر بیشتر شده‌ است. بشر با سوزاندن مقدایر زیادی از کربن، این چرخه‌ی طبیعی را به صورت کاملا کوتاهی در آورده است. این اتفاق یکی دیگر از عواملی است که نشان می‌دهد ما توان این را داریم که رخدادهای طبیعی روی زمین را به صورت غیرطبیعی و چه بسا بسیار سریع‌تر انجام دهیم.

در پایان باید اشاره کنیم که دستاوردهای این مطالعه در مجله‌ی Science منتشر شده است.