地球上的氧气还能维持多久

　　氧气是地球上大多数生命所必需的物质之一，有人担心氧气会被耗尽，那么，这种担心是不是杞人忧天呢?

　　地球上的氧气是怎么形成的

　　地球已经有46亿年的历史。在地球早期，大气层中的氧气含量极其稀少，含量只有百分之零点几，基本可以忽略不计，更多的是二氧化碳和氮气等。大约从25亿年前开始，地球大气层发生了第一次“大氧化事件”。生活在原始海洋等水域中的蓝藻等单细胞生物启动了这次事件，它们可以利用阳光进行光合作用并制造氧气，地球上的氧气含量开始渐渐增多。在距今约6亿年前的时候，地球上的氧气含量达到了1%左右。这时候，地球发生了第二次“大氧化事件”。地球海洋面积较大，温度适宜，非常适合蓝藻生长。地球海洋等水域中蓝藻大规模出现，使海洋中的氧气浓度成倍提升，而海水中的氧气通过气体交换进入大气层，又使大气层中的氧气含量也迅速增加。地球陆地上的动植物也开始变多，而植物的大量出现，又使氧气加倍增加。到了距今约3亿年前的石炭纪，地球上的氧气含量一度达到了35%左右。

　　地球上的氧气会耗尽吗

　　早在100多年前，就已有人为二氧化碳含量的增加而担心了。1898年，英国物理学家凯尔文曾指出：随着工业

　　然而多数人认为，不必担心氧气会被耗尽，主要理由是地球上生长着种类丰富、数量众多的绿色植物。世界上大量的绿色植物在光合作用中会吸收大量的二氧化碳，同时排出氧气。植物吸收阳光、水分和其他生物呼出的二氧化碳，释放出氧气，而氧气又被其他生物吸收利用。据科学实验分析，3棵大桉树每天吸收的二氧化碳相当于一个人每天呼出的二氧化碳的量。除了绿色植物在消耗二氧化碳外，科学家还发现在二氧化碳和水的作用下，岩石中所含的碳酸钙会变成酸式碳酸钙，这种形式的碳酸钙可以溶解在水中。据分析，每年由于岩石风化耗掉大约40亿～70亿吨二氧化碳，这些风化的岩石随着江河流入大海，它再与石灰化合并重新形成石灰石，并以新的岩石的形式沉入海底。

　　为了研究地球大气层将如何演化，不久前，日本科学家尾崎和海与美国科学家莱因哈德共同建立了一个模拟地球气候和生物化学过程的地球系统模型。由于这些过程的发展存在不确定性，科学家采用了一种随机方式，从而能够对富氧大气的寿命进行概率评估。两位科学家对该模型进行了40多万次更改参数的操作，发现当前地球上的富氧大气状态可能还将持续10亿年，随后快速脱氧作用将使地球大气回到类似于25亿年前“大氧化事件”之前的早期状态。因此，专家指出这个模型得出的结论是：至少有一点已经很清楚，没有什么是永恒的，地球上的氧气也不例外。

　　为什么地球上的氧气浓度为21%

　　科学家研究表明，地球在46亿年的时间里，先后经历了至少5次生物大灭绝。恐龙大约生存了2亿年，6500万年前灭绝。恐龙时代终结后，再出现的生物体形变小了，直到人类的诞生，荷兰男性的平均身高为1.8米左右，已经是人类身高的“翘楚”，到了2米已经算是巨人了。跟恐龙时代的很多生物相比，人类就是矮子。于是有人产生一个疑问：为什么那时地球上的生物比现在大得多？

　　其实答案也不复杂，主要还是跟地球上的氧气浓度有关。在一段历史时期里，地球上氧气的浓度是非常高的。大约3亿年前，地球上的氧气含量一度达到了35%左右。那时候，植物异常茂盛，动物为了适应高含量的氧气，呼吸系统异常强大，体形自然也非常巨大，这是大自然选择的结果。每经历一次生物大灭绝，地球上氧气的浓度都会有所降低，再次诞生的动物为了适应这种变化，呼吸系统就要进行调整，体形也会为了适应这种变化而变小一些。到了6500万年前，一颗小行星撞击地球，地球生态系统遭到了严重破坏，地球的氧气含量也大幅下降。一直到氧气含量在21%左右的时候，人类就诞生了。如今，人类和其他动物已经完全适应了这样的环境。也正是因为人类的完全适应才使人类文明稳定地发展。地球上的氧气浓度低于19.5%时属于缺氧状态，氧气浓度高于23.6%时属于富氧状态，都会对人体有所影响。

　　如果氧气浓度减少会发生什么

　　如果地球上未来氧气浓度减少，会发生什么呢？首先，人类的体形可能会变小，身高也可能随着氧气浓度的降低不断变矮。这主要是因为如果氧气含量降低了，人类的呼吸系统也会跟着进行调整。呼吸系统的吸氧量变少，自然会影响人的身体，人类不仅会变矮，可能身体也没有现在强壮。不仅是人类，其他的动物也是一样。如果地球大气层变得稀薄，那么会限制动物的生存，当然，人类的数量也会减少。

　　【责任编辑】蒲 晖

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