如果氧氣突然暴增,地球會變成什麼樣子?


如果氧氣突然暴增,地球會變成什麼樣子?的頭圖

如果氧氣突然暴增,地球會變成什麼樣子?

眾所周知,地球表面的氧氣含量大約為21%。如果地球大氣中的含氧量突然暴增,那麼地球會變成什麼樣?

地球是生命的搖籃, 無論是海洋還是陸地,都遍布著各種形態的生命。除了少數厭氧菌以外,地球上絕大部分的生存都依賴於氧氣。

但一切都要講究平衡,氧氣濃度過低,人體會缺氧;氧氣濃度過高,同樣對人體有危害。因此,氧氣濃度發生劇烈變化,必然會影響地球上的生命,並且這種影響很嚴重。總之,氧氣就是一把雙刃劍,太多了也並不好。

因為地球上的生命基本上都已經適應了當前的氧氣濃度,在短時間內,氧氣含量無論是變高或者變低,對生命整體上都是不利的,短期內適應不了的物種都會滅亡。

不可否認的是,某些高原地區由於缺氧,動物原本無法生存,但隨著氧氣含量的爆增,這裡也可以成為動物的天堂。

氧氣具有強氧化性,在高氧環境下,鐵等金屬也更容易氧化生鏽。同樣地,長時間呼吸高濃度氧氣,對大部分動物機體的傷害也很大。因為在高氧環境下,生物體的新陳代謝和細胞的氧化速率會加快,這會導致生物體加速衰老、死亡。

氧氣還是助燃物,在高氧環境下,物質會更易燃燒。如果大氣中的氧氣含量增加,這勢必會增加發生火災的風險,大火也更難以撲滅。如果大氣中的氧氣含量過高,地球恐怕會被火海所包圍,漫天的塵埃遮天蔽日,地球或許還會因此進入新一輪的小冰期。

氧氣暴增,影響相對較小的就是海洋中的生物了。在陸地上,雖然高濃度的氧氣對植物的影響較小,但實際上由於火災頻發,陸地上的植物也會受到很大的衝擊。大火將會消耗很多氧氣,大氣中的含氧量又會回落,最終趨於平衡。

總之,氧氣濃度發生劇烈變化,將會使很多物種滅絕。如果真發生了這樣的變化,這絕對是地球歷史上比較重大的生物大滅絕事件了。

從歷史中就可以獲取經驗。在地球45億年的歷史中,氧氣的濃度並非固定不變,曾經出現了幾次較大的波動。第一次因為氧氣濃度的變化導致的生物大滅絕事件發生於20億年前後這段時間裡。

在地球誕生之初,大氣中的含氧量一直很低,不到1%,反而是二氧化碳的濃度比較高。生命誕生於35億年前,那時的原始生命也並不需要氧氣,它們屬於厭氧生物,氧氣對它們來說的話是有害的。

24億年前藍藻的出現,徹底改變了此後的地球環境,因為它能通過光合作用產生氧氣,這使得海水和大氣中的含氧量不斷提升,最終滅絕了大部分厭氧生物,這被稱作大氧化事件。

在隨後的十幾億年裡,地球上的氧氣含量一直保持平穩。到了5億多年前的寒武紀,那時大氣中的含氧量已增加到12%左右,寒武紀生命大爆發就與氧氣濃度的增加有關。關於遠古地球時期的大氣含氧量,是根據地層中的放射性同位素測定出來的。

自寒武紀以來,地球上的生命迎來了蓬勃發展,到了3億年前的石炭紀,植物已經佔領了95%的陸地,那時大氣中的氧氣含量比現在高很多,達到了35% 。這主要是因為那時的植物非常繁茂,並且以植物為食的動物比較少,於是日積月累,大氣中就增加了非常多的氧氣。地球上很多煤炭就形成於這一時期。

節肢動物,也在這一時候蓬勃發展。由於氧氣濃度比較高,蜻蜓、蜘蛛等動物的體型都發育得非常巨大,一隻蜻蜓雙翅展開,差不多有成人那麼大。因此那個時代也被稱作巨蟲時代。

節肢動物並不是依靠肺進行呼吸,氧氣含量暴增,它們的呼吸效率反而會提高,體型也會隨之增大。如果現在地球上的氧氣含量突然暴增至30%,並一直維持這樣的水平,幾百上千萬年以後,地球恐怕又會重回巨蟲時代。

此後,氧氣濃度經歷了一次回落,到了恐龍時代,地球上的氧氣含量又回升了一些。不過,恐龍的巨大體型並不是因為高濃度氧氣導致的,而​​是與生存競爭有關。因為生活在同一時期的哺乳動物,體型就很小。

從20多億年前,地球開始富氧,此後大氣含氧量經歷了多次的起起落落,到了現在,地球上的氧氣濃度基本上保持在21%左右。如果氧氣含量突然暴增,整個生態系統會經歷一次大洗盤,又會在短時間內爆發出一些新的物種。

點贊加關注,獲取更多精彩內容。