地球上的氧氣還能維持多久

北漠寒

地球上的氧氣是怎么形成的？

地球已經(jīng)有46億年的歷史。在地球早期，大氣層中的氧氣含量極其稀少，只有百分之零點(diǎn)幾，基本可以忽略不計(jì)，更多的是二氧化碳和氮?dú)獾?。大約從25億年前開(kāi)始，地球大氣 層 發(fā)生了第一次 “ 大 氧 化事件”。生活在原始海洋等水域中的藍(lán)藻等單細(xì)胞生物啟動(dòng)了這次事件，它們可以利用陽(yáng)光進(jìn)行光合作用并制造氧氣，地球上的氧氣含量開(kāi)始漸漸增多。

在距今約6億年前的時(shí)候，地球上的氧氣含量達(dá)到了1%左右。這時(shí)候，地球發(fā)生了第二次“大氧化事件”。地球海洋面積較大，溫度適宜，非常適合藍(lán)藻生長(zhǎng)。地球海洋等水域中藍(lán)藻大規(guī)模出現(xiàn)，使海洋中的氧氣濃度成倍提升，而海水中的氧氣通過(guò)氣體交換進(jìn)入大氣層，又使大氣層中的氧氣含量也迅速增加。地球陸地上的動(dòng)植物也開(kāi)始變多，而植物的大量出現(xiàn)，又使氧氣加倍增加。到了距今約3億年前的石炭紀(jì)，地球上的氧氣含量一度達(dá)到了35%左右。

每經(jīng)歷一次生物大滅絕，地球上氧氣的濃度都會(huì)有所降低。氧氣含量在21%左右的時(shí)候，人類(lèi)誕生了。如今，人類(lèi)和其他動(dòng)物已經(jīng)完全適應(yīng)了這樣的環(huán)境。地球上的氧氣濃度低于19.5%時(shí)屬于缺氧狀態(tài)，氧氣濃度高于23.6%時(shí)屬于富氧狀態(tài)，都會(huì)對(duì)人體有所影響。

地球上的氧氣會(huì)耗盡嗎？

早在100多年前，就已有人為二氧化碳含量的增加而擔(dān)心了。1898年，英國(guó)物理學(xué)家凱爾文曾指出：隨著工業(yè)的發(fā)展和人口的增多，這種情況十分讓人擔(dān)心。地球上的氧氣500年后將全部被消耗光，只剩下日益增多的二氧化碳。

然而多數(shù)人認(rèn)為，不必?fù)?dān)心氧氣會(huì)被耗盡，主要理由是地球上生長(zhǎng)著種類(lèi)豐富、數(shù)量眾多的綠色植物。世界上大量的綠色植物在光合作用中會(huì)吸收大量的二氧化碳，同時(shí)排出氧氣。植物吸收陽(yáng)光、水分和其他生物呼出的二氧化碳，釋放出氧氣，而氧氣又被其他生物吸收利用。

據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)分析，3棵大桉樹(shù)每天吸收的二氧化碳相當(dāng)于一個(gè)人每天呼出的二氧化碳的量。除了綠色植物在消耗二氧化碳外，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)在二氧化碳和水的作用下，巖石中所含的碳酸鈣會(huì)變成酸式碳酸鈣，這種形式的碳酸鈣可以溶解在水中。據(jù)分析，每年由于巖石風(fēng)化耗掉大約40億～70億噸二氧化碳，這些風(fēng)化的巖石隨著江河流入大海，再與石灰化合并重新形成石灰石，并以新的巖石的形式沉入海底。

為了研究地球大氣層將如何演化，不久前，日本科學(xué)家尾崎和海與美國(guó)科學(xué)家萊因哈德共同建立了一個(gè)模擬地球氣候和生物化學(xué)過(guò)程的地球系統(tǒng)模型。由于這些過(guò)程的發(fā)展存在不確定性，科學(xué)家采用了一種隨機(jī)方式，從而能夠?qū)Ω谎醮髿獾膲勖M(jìn)行概率評(píng)估。兩位科學(xué)家對(duì)該模型進(jìn)行了40多萬(wàn)次更改參數(shù)的操作，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前地球上的富氧大氣狀態(tài)可能還將持續(xù)10億年，隨后快速脫氧作用將使地球大氣回到類(lèi)似于25億年前“大氧化事件”之前的早期狀態(tài)。因此，專(zhuān)家指出，這個(gè)模型得出的結(jié)論是：至少有一點(diǎn)已經(jīng)很清楚，沒(méi)有什么是永恒的，地球上的氧氣也不例外。

如果氧氣濃度減少會(huì)發(fā)生什么？

如果地球上未來(lái)氧氣濃度減少，會(huì)發(fā)生什么呢？首先，人類(lèi)的體形可能會(huì)變小，身高也可能隨著氧氣濃度的降低不斷變矮。這主要是因?yàn)槿绻鯕夂拷档土?，人?lèi)的呼吸系統(tǒng)也會(huì)跟著進(jìn)行調(diào)整。呼吸系統(tǒng)的吸氧量變少，自然會(huì)影響人的身體，人類(lèi)不僅會(huì)變矮，可能身體也沒(méi)有現(xiàn)在強(qiáng)壯。不僅是人類(lèi)，其他的動(dòng)物也是一樣。如果地球大氣層變得稀薄，那么會(huì)限制動(dòng)物的生存，當(dāng)然，人類(lèi)的數(shù)量也會(huì)減少。