如果地球大气的氧气含量突然翻倍,那么无论是对生物,还是对气候都会产生很大的影响,我们具体分析一下。
气候因素
很多人以为地球气候是一成不变的,其实在地球历史上,因为氧气的缘故,导致地球上曾经出现几次较大的气温波动。
在距今38亿年前,由于当时大气中只有非常非常微量的氧气,大概在0.02%左右,因此早期地球生命基本上是厌氧生物。
后来随着蓝藻大规模出现,蓝细菌可以利用光合作用,释放出大量氧气,导致地球氧气含量倍增。但当时释放出来的氧元素较少,大多数氧元素与矿物质结合,形成氧化矿物质。
经过10多亿年的结合,游离氧终于被释放出来,大气中的氧气含量由当时的0.02%上升到了4%,而今天氧气含量为21%。
虽然当时氧气含量只有大气中的4%,但它造成的影响却很大,首先氧气的增加使一大批厌氧生物灭绝了。
其次,由于蓝细菌将二氧化碳吸收,又释放出了氧气将甲烷氧化,而甲烷和二氧化碳是当时主要的温室气体,因此导致地球温度急剧降温,地球迎来了第一次持续最久的大冰期。
第二次大氧化事件发生在泥盆纪时代,泥盆纪时代的氧气含量大概在35%左右,比今天高出了不少。
在中学时我们学过,氧气是助燃剂,燃烧的反应程度和氧气含量呈正相关,氧气越多,燃烧反应越剧烈。泥炭纪时代由于氧气含量高,植被丰富,因此极其容易发生大面积火灾,火灾频发造成部分物种直接灭绝,大多数物种因为栖息地减少或者虫卵被破坏,间接也导致了一部分物种灭绝。
科学家发现,在泥盆纪时代,曾经发生过一次波及全球的大火,大火持续燃烧10年之后,地球上仍有50%的地区在继续燃烧。只有少部分岛屿以及江河的阻拦才没有完全燃烧。
这场火灾释放的有毒气体导致许多生物灭绝,再加上火灾释放出的灰烬飘散在天空中,阻挡了太阳照射到地面,因此导致全球气温变冷,地球又迎来了一轮大冰期。
从气候角度上来说,地球氧气突然翻倍,会导致火灾频发, 以及在未来迎来一轮大冰期。
生物角度
其实,生物的演化过程是非常缓慢的,每一次演化周期都在几百万年以上,比如人类由猿演化到今天的人类,大概经历了1500多万年。
如果地球大气中氧气的含量突然加倍,即地球大气中氧气的含量达到了42%,由于目前地球生命适应的氧气含量在35%之下,那么很有可能导致一大批物种来不及演化出应对措施,因此,许多生物会在富氧环境下灭绝。
当然,也有一部分地区会不受影响,比如高原地带。这是因为高原地区空气稀薄,氧气含量相对于平原而言更低,比如:西藏的氧气含量仅占平原的1/2。
如果地球大气中的含量翻倍,那么西藏地区的氧气含量刚好与目前平原氧气含量持平。所以西藏的氧气含量适宜人类生存。
从生物角度来看,大气中的氧气含量突然增加会导致一部分物种灭绝,但不会所有物种都灭绝。
地球氧气含量突然增加,100年后会怎样?
100年的时间对于人类来说或许很长,但对于地球来说转瞬即逝,100年的时间地球环境并不会发生特别大的变化。
但咱们可以看一下。
人类衰老变得更快,由于氧气含量的增加,人体内的活性物质与氧气发生反应的速度加快,会导致生物个体老化的速度加快,因此寿命也会相应缩短。
消防员很忙:由于氧气是助燃剂,一旦消防措施没有做到位,很有可能引起大规模火灾。温度会升高:由于火灾的发生,全球气温会升高。但如果时间再长一些,火灾燃烧后的灰烬大规模进入空中时,会阻碍太阳光线照射到地球上,地球温度也会随之而降低。部分物种灭绝,和大氧化事件一样,一些不适应氧气含量变化的物种会灭绝,但100年的时间还不足以演化出新的物种,因此100年里地球生命可能会减少许多。铁的使用寿命变短:由于氧气含量增加,会导致一些易氧化的物质发生氧化反应,使得使用寿命变短。