大气氧含量或会重回24亿年前，地球可能会发生颠覆性转变？

综述

如今的地球已经是千疮百孔，人类的快速发展和资源消耗正在影响着地球的变化。环境变化对人类生活的影响已经越来越明显了。我们能够感受到气候的改变给生活带来了许多不便和麻烦。科学家早在上个世纪就做了许多关于环境方面的调查，包括在自然地理、地球演化等方面。

近年来各国也在环境相关的会议上指出，保护环境刻不容缓，这已是不容忽视的问题。据悉，已有科学家根据科研团队的调查提出警告：

未来地球可能还会发生颠覆性转变，这会直接体现在大气变化方面。如果这种变化成为现实，那么极有可能让地球大气氧含量重新回到24亿年前，人类想要在未来的家园中生活将会变得越来越困难。

人类对地球造成了巨大影响

如今的地球

过去的一年里我们感受到了“新冠危机”给我们带来的变化和影响，这极大地改变了人们的生活方式、社会的生产状态。

同时，在美国、澳大利亚、巴西的森林大火，以及非洲的蝗虫灾害都给世界各地的人们带来了许多损失。这仅是自然界变化中的微小一环，环境危机总是以这种令人不安又让人害怕的方式展现出来。

另外在最新的研究发现中，人类在地球上的活动严重影响了动物的生存，上百种野生动物濒临灭绝。无论是哺乳动物、鸟类、双栖动物还是各种爬虫生物，它们的生存都危在旦夕。

物种的消亡速度比原本在自然状态下高出100倍，地区性的生态系统还将面临着崩溃的危险。以目前的速度来看，全球变暖程度将会在2040年左右或者更早上升到一个新阶段。

森林大火

世界各国的温室气体排放将使地球温度在2100年前上升3摄氏度，远超过国际公认的控制标准。自然资源的过度开发，自然环境的污染、气候变暖，所有的一切看起来都朝着糟糕的方向前进

如果说第六次物种大灭绝将要出现，那人类一定是罪魁祸首。科学家除了在环境方面着手调查外，同时也在对地球大气成分结构上进行相关研究。

一份关于大气在未来的氧含量变化的研究报告中指出，未来十亿年后，地球大气中的氧气含量会重新回到24亿年前，这是否又是从另一个方面验证了人类的结局呢？

人类活动导致碳排放加剧

颠覆性转变

地球上生存的生命除了需要水以外，还需要氧气。氧气的存在让生命形式变得丰富了起来，动物演变才得以快速推进。如今的大气层和海洋中充满着丰富的氧气。

但我们需要知道的是，氧气并不是从一开始就富集在地球上。人类的科技研究一直到上个世纪才弄明白氧气的由来。地球在早期的形成过程中经历了无氧期和有氧期。

不同时期的大气环境让基础生命以厌氧细菌和有氧细菌为主。在地球经历了24亿年变化之后，才从无氧环境转变为有氧环境。

细菌

科学家詹姆斯·法夸尔通过研究岩石的硫同位素、不同的分馏性质发现，地球在不同的历史时期，岩石所包含的硫同位素分馏信息存在明显差异。

这个差异最大的分界点在23.5~24亿年前，第一次大氧化事件给大气带来了1%的含氧量。这期间地球第一次出现大量的电离氧气。

电离氧气形成后的10亿年里，电离氧与海洋中的铁结合形成条状铁层。氧气在后来不断地累积中达到饱和状态，氧气开始从海洋中释放，最后逐渐变化至今天的含氧量水平。

多年前的地球模拟图

这项来自东京的研究数据显示，地球上的氧气正在逐渐消失，地球目前的富氧状态大概还有10亿年。科研团队为了研究地球大气在未来会如何演变，于是建立起了一个模拟气候和地球生物生存环境的系统模型。

由于评估未来地球的大气环境演化在地质和生物演化方面存在不确定性，所以他们采取的是一种随机的方法来对含氧大气寿命进行概率评估。

在经过超40000次的模拟运行中，通过不断改变模型参数，该科研团队发现地球的富氧大气可能还会持续存在10亿年。

多年前的地球模拟图

然后进入快速脱氧过程，地球大气状态会回到24亿年前。除此之外，美国斯克利普斯海洋学研究所在监测全球氧气测量的实验中也发现了氧气含量的下降。

斯克利普斯的氧气计划在全球进行了空气样本采集测量，研究团队在对比了以往35年的数据水平后，他们发现空气中的氧气分子每年以19兆的速度下降。

如果大气状态回到24亿年前，目前的生命形式将会受到彻底的改变。地球将会回到古早地球的状态，变得贫瘠不堪，不适宜生存。

地球或许会回到古早地球状态

至关重要的氧气

我们如今的生命都需要氧气的化合作用才能够维持基本的活动与生存，而大气脱氧后的大气层将会使得甲烷含量升高，二氧化碳浓度降低，并且臭氧层也会消失。

整个生命系统会进入到一个厌氧生命形式的世界里。地球生命的诞生离不开水，这是很重要的事实，但我们同时也要知道，大气的氧合作用是催生生命形式改变的重要原因。

古早地球的生命形式主要以厌氧细菌为主，氧气对于它们来说不是很重要，甚至是有害的。但有一种蓝藻菌的出现改变了海洋的氧气状态，对于蓝藻菌来说，它们能够进行光合作用并释放氧气。

地球上的氧气

而蓝藻菌的出现使得海洋氧气含量逐渐上升，新生成的氧气被岩石中的铁和大气里的氢元素吸收。随着火山活动的减少，氧元素逐渐以游离氧的状态存在于大气中。

也正是这个时候，大气中的氧浓度开始逐渐上涨。正是这一次的“大氧化”事件使得好氧生命增多，部分细菌进化出真核生命的形式。

厌氧细菌开始在这一状态下逐渐走向灭绝，基本的生命形态在这里开始划分，这也是地球的第一次灭绝事件。地球未来之所以会出现脱氧的变化，科学家推测主要是由于太阳的变化。

显微镜下的蓝藻菌

太阳在未来亿万年的时间里会逐渐变大，变得越来越热，释放的热量也会不断变多。二氧化碳会吸收热量并被分解，二氧化碳浓度的下降对于植物来说，则是减少光合作用的产出。

生物制氧能力越来越低，从此地球进入低氧状态。甲烷的增加和臭氧的减少同时也会加剧地球环境走向更恶劣的方向。

失去臭氧层的地球会直接吸收掉来自太阳的辐射，太阳辐射的增加将导致地球表面的海水蒸发，使得生命变得越来越少。

对于地球上的生命来说，除了厌氧菌会存活下来，地球会变得非常贫瘠，就像原始的古早地球一样。

太阳燃烧

生命与氧气

氧气含量的高低直接影响着生物的活动变化，地球经过两次大氧化事件后，生命才真正的开始变得多样化，但这种多样化又随着氧气变化而改变。

地球大气含氧量最高的时候能够达到40%，随后经过多次火山运动和气候变化后，氧浓度开始逐渐下降至30%，这一时期的生物获利者主要为昆虫。

高氧量的大气使得昆虫的能够最大化利用身体的气囊进行氧合作用，体型也在富氧状态下变得非常巨大。对于今天大部分的生物来说，最合适的氧含量在21%左右，包括人类。

火山运动导致地球氧浓度下降

这一水平的氧含量构建了如今我们所熟知的世界，整个自然状态也趋于一种稳定的平衡。科学家如今已经证实了植物对生命发展的重要性，其中的很大程度上要归功于它们的氧气制造。

地球上每年大概会有3000亿吨氧气产出，其中大部分是来自于陆地光合作用的植物。这些植物贡献了52%左右的氧气，海洋方面也占据近一半，多数是来自于海洋藻类。

陆地植物虽然没有海洋藻类多，但是从光合作用上来说，今天在陆地上的植物是真正的绿色植物。实际上海洋藻类本身也会消耗氧气，包括许多制造氧气的微生物群落。

海洋藻类产生大量氧气

植物每年的氧气净量是820亿吨，足够供应地球上所有的生物进行基本的用氧。随着人类对环境的破坏，加之温室效应的作用，氧气浓度在未来肯定是会进一步下降的。

就目前而言，这种影响无法看出结果，未来变化也充满不确定性。但可以肯定的是，这种宏观的变化就像水中的涟漪一样，会不断地回荡在整个水面。

地球进入低氧状态后如果没有相应的科技手段，那么人类只有走向太空去寻找新的家园了。

森林中的树木等植物也会产生氧气

环境问题

科学家们对地球大气状态的预测为我们揭示了未来的一种可能性，即便整个过程需要数亿年的时间才可能完成。但这给我们带来的思考是，在如今的生活中，我们又何尝不是在经历着这一切？

人类今天正在经历文明快速发展所带来的后果，无节制的资源开采，无保留的生产活动，全球的气候变化已经开始展现在人们面前。

人类化石能源的消耗导致全球每年有超过十亿吨的二氧化碳被排放至大气中，温室效应从观察以来没有任何放缓的迹象。

人类造成了碳排放超标

对于极地和海洋来说，两极地区的冰川正在不断地消融，海洋在污染状态下开始酸化，如果继续下去将会对生态造成不可逆的影响。

人类可能根本不用等到氧含量下降的那天，未来百年后我们就能感受到自然的惩罚。从另一个角度来说，地球诞生至今经历过数次生物灭绝和极端气候变化，地球在千万年里又自我恢复到原来的样子。

生命形式的出现不过是地球演变的附加产物，而人类历史对于地球来说不过是一眨眼的事，当今的生态环境问题才是最应该解决的主要矛盾。

生命出现是地球演变的附加产物

结语

未来的生态危机在当前的大环境下已经变得愈发严峻，要想解决病灶就应该从病根入手。科学模型只能为我们提供一个理论依据，现实还得必须是人来完成。

大氧化事件和生物灭绝很好地说明了地球的自我修复能力，但人类没有。回归到自然本身，气候变化是如今这个时代的决定性危机，面对这种全球性威胁，我们应从自身入手。

人类再不保护地球或许会面临更大的危机