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,地球上的氧气还能维持多久?
地球上的氧气如何形成
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,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,地球上的氧气含量达到了1%左右。这时,地球发生了第二次“大氧化事件”,又使大气层中的氧气含量迅速增加。地球陆地上的动植物也开始变多,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
1898年,英国物理学家凯尔文曾指出:随着工业的发展和人口的增多,这种情况十分让人担心。
为了研究地球大气层将如何演化,日本科学家尾崎和海与美国科学家莱因哈德近日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。他们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,专家得出的结论是:没有什么物质是永恒的,地球上的氧气也不例外。
为什么地球上的氧气浓度为21%
科学研究表明,地球在46亿年里经历了至少5次生物大灭绝。恐龙大约生存了2亿年,在6500万年前灭绝。恐龙时代终结后,再出现的生物体型变小了,直到人类的诞生。
为什么那时地球上的生物比现在大得多?主要还是跟地球上的氧气浓度有关。地球上的氧气含量一度达到了35%。那时的植物生长得异常茂盛,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,人类和其它动物已經完全适应了这样的环境。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。
(摘自《百科知识》)