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二氧化碳会越来越多吗,人类应该如何应对?

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二氧化碳会越来越多吗,人类应该如何应对?
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编辑时间 : 2020-05-31

这个问题也正是大众的担忧。但现在我要反问一下,首先,二氧化碳到底有什么危害,让大家对它谈虎色变?其次,大气中的二氧化碳真的是越来越多的吗?

二氧化碳的功与过

要说二氧化碳对地球和人类的危害,唯一可说的就是当前增长过快的二氧化碳会引发温室效应,导致地球环境巨变,其中影响最大的就是冰川融化,海平面上升。

温室效应使冰川消融

现在二氧化碳浓度上升确实是太快了。工业革命之初还是280ppm(即百万分之280,0.028%),近1万年来一直是这个水平。而从那时起到现在短短270年间,二氧化碳浓度上升了50%,为415ppm,达到了近1400万年前的最高水平,而且还在以每年2ppm的速度激增。

从地质史上来看,415ppm不算高,但可怕的是增速过快,地球环境和生命承受不了如此剧变。而这些都是我们过量燃烧化石燃料的错。

4万年来二氧化碳浓度的变化

除此之外,我找不到二氧化碳还有什么危害了。相反,二氧化碳实际上对地球、生命和人类居功至伟。

现在大家都说氧气是滋养之气,而二氧化碳是有害的废气。但实际上,我们生命活动所需要的能量虽是氧气氧化有机物直接提供的,但最终却是植物光合作用提供的,而二氧化碳就是光合作用的原料。没有二氧化碳,整个生物圈都会崩溃。

光合作用

再说最受人诟病的温室效应吧。如果没有二氧化碳的温室效应,地表温度将较降至零下19摄氏度,而现在实际是15摄氏度。

而在地球形成的头20亿年里,太阳光比今天暗淡20-30%,要不是当时大气中二氧化碳浓度比今天大得多,整个地球都会被冰封,更别提什么孕育生物了。

地球演化史上曾经经历过多个冰河世纪,每次都是二氧化碳以救世主的姿态现身。当地球被冰封,白雪皑皑的地球会将更多的太阳光反射回太空,导致地球越来越冷,形成恶性循环。这个时候,火山活动释放的二氧化碳在冰盖下聚集,最终冲破冰面,重新将地球解冻。

雪球地球

因此,二氧化碳是在拯救地球生命,而不是危害地球生命。

二氧化碳浓度一直在下降

是的,你没有听错,虽然近270年来二氧化碳急剧增长。但从地质史上看,大气中二氧化碳确实是越来越少的。

早期地球大气中二氧化碳是主要成分,和今天的火星和金星类似,与后两者不同的是地球拥有了生命,生命对大气进行了改造,于是二氧化碳越来越少,氧气越来越多。到今天,氧气已经成为大气中仅次于氮气的第二主要成分,而二氧化碳则成了一种微量气体。改造地球大气的先锋是蓝藻,而后来对二氧化碳消耗量最大的是陆地植物。

改造地球大气的先锋:蓝藻

在陆地植物还没有开始繁荣的寒武纪时期(5亿年前),大气中二氧化碳浓度为6000ppm,是工业革命之初的20倍。后来由于绿色植物登陆,二氧化碳就越来越少,到恐龙时代(1亿年前)已经只有2000ppm了,工业革命之前是280 ppm,今天虽然上升到415ppm,但是和史前还是没法比的。

寒武纪以来二氧化碳浓度的变化

二氧化碳浓度取决于地球碳循环,它之所以越来越少就是因为地球碳循环早就失去平衡了。从大气中抽走二氧化碳的,最主要的是生物固碳,也就是光合作用。虽然动物和微生物会分解一部分有机物释放出二氧化碳,但总有一些有机物未经分解即埋藏于地下。

向大气中释放二氧化碳的,在自然界最主要的就是火山活动,它将深藏于地底的有机碳抛出地表并通过燃烧将二氧化碳释放。

火山爆发释放出大量的二氧化碳

在生物演化初期,这两种作用还可以势均力敌,但后来随着地幔和地核渐渐冷却,地球内部不再活跃,火山活动就越来越弱了。而此消彼长,随着绿色植物繁盛,光合作用变得越来越强烈。

火山活动早就无法和生物固碳相抗衡了。现在,绿色植物每年净吸收110亿吨二氧化碳,而火山活动只能排放1.8亿吨。

如果没有人类干预,地球碳循环失衡将会越来越严重。专家估计在10亿年以后,大气中二氧化碳浓度将低于150ppm,届时光合作用就会停止,植物就会灭绝,动物和人类也就随之死亡了。

玉米属碳四植物,它们就是适应低二氧化碳浓度产生的

都知道二氧化碳多了可怕,其实少了更可怕。

我们应该怎么办?

我们人类面临的二氧化碳问题不是一个,而是两个。一个是近期急剧增长的二氧化碳引发的温室效应问题。另一个是二氧化碳浓度长期下降最终导致的地球生物圈崩溃问题。第一个较为急迫,但第二个更重大。

汽车尾气排放加剧了温室效应

因此,对化石燃料的利用,我们应该这样看待。燃烧化石燃料是正确的,这使在地底下深藏的有机碳被重新释放到大气当中,为植物光合作用提供原料,有利于维持地球碳平衡。由于火山活动的减弱已经导致地球碳平衡失衡,我们人类也只好拉它一把了。但在当前二氧化碳剧增的形势下,我们确实应该控制燃烧量。

二氧化碳的克星是绿色植物,这在地质史上已经证明了无数次了。在石炭纪(3亿年前),全球都是热带雨林的天下,当时大气中二氧化碳浓度和今天差不多。而在之前和之后5000万年,二氧化碳浓度都是2000ppm,超过石炭纪时的5倍。


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