氧氣是地球上大多數(shù)生命所必需的物質(zhì)之一,有人擔(dān)心氧氣會(huì)被耗盡。那么,地球上的氧氣還能維持多久?
地球上的氧氣如何形成
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,更多的是二氧化碳和氮?dú)獾?。大約從25億年前開始,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,它們可以利用陽光進(jìn)行光合作用并制造氧氣,地球上的氧氣含量開始漸漸增多。在距今約6億年前,地球上的氧氣含量達(dá)到了1%左右。這時(shí),地球發(fā)生了第二次“大氧化事件”,又使大氣層中的氧氣含量迅速增加。地球陸地上的動(dòng)植物也開始變多,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。
地球上的氧氣會(huì)耗盡嗎
1898年,英國物理學(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。
為了研究地球大氣層將如何演化,日本科學(xué)家尾崎和海與美國科學(xué)家萊因哈德近日共同建立了一個(gè)模擬地球氣候和生物化學(xué)過程的地球系統(tǒng)模型。他們發(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似于25億年前“大氧化事件”之前的早期狀態(tài)。因此,專家得出的結(jié)論是:沒有什么物質(zhì)是永恒的,地球上的氧氣也不例外。
為什么地球上的氧氣濃度為21%
科學(xué)研究表明,地球在46億年里經(jīng)歷了至少5次生物大滅絕??铸埓蠹s生存了2億年,在6500萬年前滅絕??铸垥r(shí)代終結(jié)后,再出現(xiàn)的生物體型變小了,直到人類的誕生。
為什么那時(shí)地球上的生物比現(xiàn)在大得多?主要還是跟地球上的氧氣濃度有關(guān)。地球上的氧氣含量一度達(dá)到了35%。那時(shí)的植物生長得異常茂盛,動(dòng)物為了適應(yīng)高含量的氧氣,呼吸系統(tǒng)異常強(qiáng)大,體形自然也非常巨大,這是大自然選擇的結(jié)果。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,再次誕生的動(dòng)物為了適應(yīng)這種變化,呼吸系統(tǒng)就要進(jìn)行調(diào)整,體形也會(huì)為了適應(yīng)這種變化而變小一些。到了6500萬年前,一顆小行星撞擊地球,地球生態(tài)系統(tǒng)遭到了嚴(yán)重破壞,地球的氧氣含量也大幅下降。一直到氧氣含量在21%左右的時(shí)候,人類就誕生了。如今,人類和其它動(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。
(摘自《百科知識(shí)》)