地球可能发生颠覆性转变?科学家警告:大气氧含量或重回24亿年前
氧气的存在,造就了地球丰富多彩的生命,让这颗蓝星成为人类的家园。但氧气并不是一成不变的,在地球46亿年的岁月中,大气的含氧量坐了好几次“云霄飞车”,直到24亿年前,地球的氧气含量维持在21%时,整个星球才开始生命的大爆发。
如果没有氧气,人类将不复存在,曾经郁郁葱葱的森林、生机勃勃的草原都将变成一片黄沙。而这样的日子,在久远的未来可能会发生。
科学家经过计算,发出了警告:地球大气中的含氧量可能发生变化,未来地球的大气层或许会恢复到24年以前那种富含甲烷且低氧含量的范围,这或将给人类和地球带来颠覆性的转变。
时刻变动的氧气含量
地球在24亿年前,整个地球没有产生氧气,生活在其中的都是些厌氧生物,整个地球一片荒芜,大气中充斥着甲烷(厌氧生物呼吸产生)。直到藻类生物的出现,彻底改变了这一状况。
这些藻类生物,可以通过光合作用,吸收二氧化碳释放大量的氧气,并固定二氧化碳生成糖类有机物。在它们的努力下,地球从24.5亿年前开始,大气中的氧气浓度从0.02%开始逐渐上升,这时曾经统治地球的厌氧细菌全面龟缩,鱼类和植物们开始发力生长。
这种增长持续到2.9亿年前的石炭纪时期,氧气比例,达到了惊人的35%左右,我们熟悉的侏罗纪生物占据了地球,恐龙等大型生物成为了生物链的顶端。
在一场巨大的灾难之后,大型生物消失,整个生态系统开始自我修复,到6500万年前的新时代时期,氧气含量才逐渐稳定到了21%左右,此时地球上没有了庞大的巨型生物,人类的春天到来了。
大气中氧气的含量经常变动,虽然目前一直维持在人类比较适应的21%左右,但未来是否还会有变动,这个问题一直萦绕在科学家心中。
直到今年,国际权威刊物《自然地球科学》发表了一项研究报告,声称地球的氧气含量将在10亿年后开始暴跌,重回24亿年前的极度缺氧时代。
究竟是什么导致了地球大气中氧气含量的下降呢?
为什么氧气含量会下降
为了验证这项预测,科学家通过计算机建立了一个数学模型。将绿色植物的光合作用、大气中二氧化碳浓度、气候变化等一系列因素都考虑进去,进行了40万次计算。
计算结果是,未来太阳的亮度会增加,对外发出的辐射也更强,从而导致大气中的氧气和二氧化碳浓度减少,甲烷浓度持续升高。
二氧化碳浓度会下降,这好像是件好事,不用担心全球变暖。但实际上,并没有多大作用,甚至会导致氧气的降低。因为浓度变化了,不代表二氧化碳的量减少了,而是大气中其他成分增多稀释了二氧化碳,只是分母变大了,所以才显得少了。
二氧化碳减少,就会影响植物的光合作用,释放的氧气变少。而厌氧甲烷细菌会增多,直接导致大气中甲烷浓度上升。
人类一旦缺少氧气,就无法进行全部的生命活动,地球上的生命将迎来生命的终结。造成这一切的就是“幕后黑手”就是太阳。太阳一直处于波动当中,它内部的聚变反应会越来越不稳定,发射出更强的热辐射。让地球被高温笼罩,不仅会引发全球变暖,还会减少大气中氧气的浓度,改变大气中的成分。
太阳的高温,导致地表大量的甲烷气体被蒸发,甲烷浓度上升,会进一步加剧温室效应,并且加快氧气和二氧化碳气体浓度的下降。在如此高温和甲烷的大量排放之下,植物会在短时间内快速死亡,厌氧菌开始重新占据地球的主位。
这些厌氧菌不断进行呼吸作用,释放出大量甲烷气体进一步加速温度升高,10亿年之后,地球被厌氧菌全面占领,人类再也无法生存。
但10亿年,对只有短短百年生命的人类太远了。人类从一万年前冰河世纪结束,到进入农耕文明,之后建立统一的国家,到如今飞天遁地只用了短短的几千年时间。10亿年以后,也许我们已经进入星际时代,全面进击宇宙也是有可能的。
对于太阳导致氧气浓度降低,科学家们还有着不同的意见。有的科学家认为,是因为全球变暖导致的氧气浓度下降,海洋沉积物中的氧依赖性微生物变得更为活跃,进而消耗了更多的氧气,从而导致大气中氧含量的下跌。
还有的人认为是在过去数千万年到数百万年内,冰川消融和全球地表侵蚀率的增加,使更多的黄铁矿和有机碳暴露在大气中,而黄铁矿和有机碳可以有效捕获、固定大气中氧气。
总之,导致大气中氧气浓度减少的原因,各种猜测都有,但唯有氧气浓度会下降这个事实无人置喙,氧气下降会给这个星球带来不可挽回的影响。
氧气含量变动的影响
首先,氧气含量降低在6%左右,人会在8分钟内死亡,在15%左右会呼吸困难。判断力丧失,嘴唇发紫身体极度不适。
其次,氧气降低,甲烷的含量就会上升,加剧全球变暖,海啸、泥石流、台风、山火等自然灾害频繁发生。同时,导致原来干旱的地区更加干旱,全世界范围内缺水,国际争端增多,也许不用等到10亿年以后,就因为核战争而毁灭世界。
当然,也有可能在,发动世界大战之前,先一步被海洋上传来的毒气所毒死。大升温,导致冰川融化,海洋中浮游生物不再移动,无数以此为生的海洋生物被饿死,沉积在海底,生成有毒气体,顺着风飘到陆地上,使陆地生物灭绝。
那地球中的大气浓度不降反升,地球又会如何呢?
氧气含量的增加,势必会导致其他气体含量的减少。如果减少的是二氧化碳和甲烷气体,那么就会破坏温室效应,使地球走向可另一个极端,全世界提前进入冰河时期。
根据2015年版的《science》期刊的研究表明,如果大气中的氧气浓度达到35%,地球平均温度会降到-3℃,就连全球最热的赤道都会变成冰雪王国。
历史上,地球曾一度被冻为雪球,持续了上千年的时间,直到火山开始频繁运动,爆发大量的甲烷和二氧化碳气体,通过温室效应,把这个雪球“解冻”了。
而人类在不可否认,氧气增加,会让人类获得更多的能力,在23%左右的富氧状态下,人的脑疲劳会得到缓解,身体机能被提升,到时候说不定一个普通人努把力就能打破短跑世界纪录,新陈代谢也增强,人体免疫力会提高,达到不生病的新世界。
氧气增加,汽车的速度也变得更快,因为汽车发动机工作需要空气,而空气中真正参加工作的是氧气。现在的自然吸气发动机,限制其效率的是空气中氧气含量,汽车工程师们在一个多世纪时间内,已经把它优化到一个很高水平,到现在为止已经没有提升的空间了。
直到近几年,涡轮增压发动机的横空出世,增加发动机中的氧气含量,增强了发动机的动力,是汽车跑得更快。
而氧气浓度的增加,使人们不用再去购买更加昂贵的发动机,用普通的发动机,一样能达到涡轮增压发动机的速度,不仅跑得更快,花费钱也少。
当然,大家也不要高兴太早,过于高浓度的氧气也会导致人的身体受到损伤。首先,遭受高氧危害的就是人眼睛,高浓度的氧气会破坏新生儿不成熟的视网膜,有可能致盲,或者视野缺失,看东西会有黑色的斑点。严重的还会导致视网膜脱落,变成瞎子。
此外,高浓度的氧气被人体吸收 ,导致体内氧分子过多,会产生更多的自由基,而自由基配对需要更多的电子,使人体的DNA分子受到损害,严重的会导致基因变异或基因突变,诱发癌症等疾病。
而且人类在50%左右的氧气中就因吸氧过多而死亡,同时动物们会生长到庞大的体型,重回侏罗纪时期的巨型生物时代。
这些动植物们,在氧气含量达到25%左右,就会让它们重回6000万年前的二叠纪时期,出现巨型昆虫和巨型裸子植物,还会看见长达1米的蜻蜓,到那时就不是我们宰割它们,而是人类丧失生物链顶端的霸主位置,成为这些巨型动物的盘中餐了。
当然,这些物种体型变大,需要的能量也会相应地变多,这就需要一个稳定、丰富的物种环境,一旦发生个火山爆发或者地震,就会像恐龙一样灭绝。而且,我们还能趁着氧气浓度没有再上升之前,就提前消灭它们,所以不必过于担忧。
更可怕的还是氧气含量上升导致的火灾。我们都知道在化学上氧气是良好的助燃剂。而氧气浓度的增加就会使从前不容易着火的东西,快速的点燃。以前一点火星子落在地上,只要在燃起大火之前踩熄就可以,现在怕是一落地就会迅速燃烧,变为熊熊大火。
像之前澳大利亚、美国加州、俄罗斯的山火,可能会成为新常态,一道闪电下来就是一场大兴安岭火灾。
时,全球都将笼罩在火灾燃烧产生的烟雾之中,世界将变成一个大型的雾都,生物会因这些飘散在空气中的灰尘而渐渐死去。并且全世界的人都要戴着口罩出门才能免于吸入烟尘过多,得肺病或其他的生理疾病。
结语
所以说,21%这个小小的数字,对人类、对整个世界有多么的重要。不论是升高还是下降都会给地球带来难以挽回的损失,严重一点整个地球就将重回侏罗纪时代或者整个地球都死寂一片。
整个地球的生态系统都十分的脆弱,这个生物链是环环相扣紧密连接的系统,只要一个环节出错,一种气体或生物的含量降低或上升,都会给整个自然界带来灾难。
比如说只要狼群灭绝,那兔子就会疯狂的繁殖,就会导致庄稼减产,草地减少,生态环境完全破灭。
这个预测给我们敲响了警钟,我们要时刻警惕着地球的每个变化,只有地球在人类才能继续发展生存,保护地球,就是保护人类自身。
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