文章讨论了地球氧气含量的未来趋势以及可能的影响。文章介绍了氧气的形成过程,分析了未来可能导致氧气含量降低的三个因素:太阳老化、温室效应和陆地消失。同时提到了科学家对生物圈面临威胁的警告,以及人类对此需要采取行动的重要性。
某彗星研究所的生物学家Justine L. Kearney发出警告,随着环境变化加剧,生物圈面临崩溃的危险,人类的未来也面临严重威胁。
人类不能无动于衷,需要采取行动保护地球环境,进行科学研究以应对未来的挑战。
导语
地球上生活着各种各样的生命,都离不开水、岩石和空气这三大条件。
人类也被称为智慧生命,是以碳为基础,依托于水圈、岩石圈和大气层的条件在地球上进行着生存。
然而科学家通过计算机模拟显示,最终极有可能出现的结果就是,未来地球上氧气的含量将急剧降低。
甚至可能会比24亿年前的水平还要低,这对生物圈来说是一个严重的威胁。
地球的氧气到底是如何出现的?
未来地球上究竟会发生什么?
人类要不要寻找新的适宜居住的星球?
氧气的由来
地球的大气层就形成于气态星云之中,不知过了多少年,才聚集成了像现在这样具备了生命的环境。
大约46亿年前,地球就开始进行着自己的漫长的演化,其间经历了无数次巨变,才最终形成现在宜居的状态。
这里面的关键就是氧气的出现,这种气体颇具攻击性,所以说在地球上,氧气的出现可谓是极具争议。
在大气层形成之初,氧气并不存在,尽管此时地球上的环境极为恶劣,火山爆发也频繁发生。
这样的环境生物是无法存活的,但是就在这样极端的环境下,地球上产生了历史上第一种生物,那就是蓝藻。
蓝藻的出现是地球演化史上重大的转折点,好似一个开关一般,将地球的环境发生了极大的改变。
这其中发生的过程就是蓝藻的光合作用过程,地球上大气中缺少氧气,但是蓝藻又需要氧气来进行存活,所以就通过光合作用分解水分解出氧气。
这样一来,随着蓝藻的不断繁衍生息,水中和空气的氧气越来越多,最终形成了一个动态平衡的状态。
但是这样的状态并没有持续太久,由于太阳内部物质能量核反应的结果就是向外辐射出大量的能量,这些能量又极其的庞大。
地球作为距离太阳最近的行星之一,自然首当其冲的就是接受太阳的辐射,这些能量会使得地球表面的温度产生非常显著的提高。
随着地球表面温度的升高,就会造成大气层中氧气的缺失,这样一来就会打破之前的动态平衡,使得氧气越来越缺乏。
与此同时,由于氧气的缺失,使得地球表面根本没有办法孕育出植物,这样一来大气层中的二氧化碳也越来越多。
因为植物就是二氧化碳的“生产者”,如今没有了植物,就没有了二氧化碳的“消费”,那么二氧化碳的含量就会逐渐的多起来。
这就是一个恶性循环,一方面是氧气越缺少植物就没办法产生氧气,另一方面是二氧化碳由于没有了植物得不到消耗,二氧化碳的含量越来越多。
这就形成了温室效应,随着时间的推移,二氧化碳越多,大气层中的温度越高,这也是造成古代地球上冰川融化的原因。
如今,科学家通过对古代的冰层进行分析,发现古代的二氧化碳浓度曾一度高达现在的30倍,甚至更多。
如今的大气中的二氧化碳浓度已经达到300ppm的水平,更加准确的讲应该是410ppm的水平。
如果仅从这个程度来看,似乎二氧化碳浓度并没有变得太过浓郁,但是如果古代的二氧化碳浓度是如今的30倍的话,最终将会极有可能达到如今的3000ppm。
并且随着时间的推移,这个浓度还会更加的多,到时候将会是如今浓度的10倍左右,甚至更多。
如今的二氧化碳浓度远远没有达到古代的浓度水平,但是地球的大气层却在这十年间发生了巨大的变化。
如果这种变化持续下去,那么地球的大气层中的氧气浓度也将会相应的减少,并且还会因为二氧化碳浓度的飙升而越来越少。
如果氧气浓度降低到一定的程度,就会导致二氧化碳浓度达到极限,而这个浓度就是450ppm。
因为此时的浓度已经足够让地球上所有的植物进行光合作用。
然而古代的浓度则是如今的30倍,所以假设在未来,这样的浓度极有可能在未来的10亿年内实现。
地球大气将发生巨变
科学家预测,未来1亿年内,将会有3个因素加速地球上氧气的消失,这三个因素分别是太阳的老化、温室效应以及陆地的消失。
这些因素最终导致的结果就是,地球上氧气浓度将会降低,甚至降低到地球诞生后的最低水平。
这些因素的具体作用就是直接或间接的加速氧气的消耗。
首先第一点就是太阳,
太阳是一个巨大的能量发源地,能量从太阳内部向外传递,造成地球表面温度的升高。
而随着太阳内部的能量逐渐减少,太阳内部的温度也将逐步回落,地球表面的温度将会急剧上升。
温度的升高将会直接导致地球表面水的蒸发。
水的蒸发就是导致氧气消耗最重要的因素,作为蓝藻生产氧气的唯一原料水,由此也将会导致蓝藻的产氧量急剧下降。
第二个因素温室效应就不用多言,随着火山爆发,二氧化碳越来越多,造成地球表面温度越来越高。
最终导致的是地球表面水分的蒸发,从而缺少水这一材料,氧气也就随之降低,最终导致植物无法存活。
第三个因素陆地的消失实际上是由前两个原因造成的。
随着地球上大面积的陆地被水覆盖,陆地越来越少,植物越来越少,氧气也将更是少之又少。
小行星撞击地球也将导致陆地的消失,最终陆地只剩下少部分,氧气也是非常的稀薄。
随着太阳的老化,地球表面温度的不断升高,陆地上的植物因为水分不足导致无法生长,造成整个生态圈都将面临灭绝。
到那时,地球上的氧气仅有的程度将会比24亿年前的氧气含量还要少。