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二氧化碳會越來越多嗎,人類應該如何應對?

訪問量 : 0
編輯時間 : 2019-11-30

這個問題也正是大眾的擔憂。但現在我要反問一下,首先,二氧化碳到底有什么危害,讓大家對它談虎色變?其次,大氣中的二氧化碳真的是越來越多的嗎?

二氧化碳的功與過

要說二氧化碳對地球和人類的危害,唯一可說的就是當前增長過快的二氧化碳會引發溫室效應,導致地球環境巨變,其中影響最大的就是冰川融化,海平面上升。

溫室效應使冰川消融

現在二氧化碳濃度上升確實是太快了。工業革命之初還是280ppm(即百萬分之280,0.028%),近1萬年來一直是這個水平。而從那時起到現在短短270年間,二氧化碳濃度上升了50%,為415ppm,達到了近1400萬年前的最高水平,而且還在以每年2ppm的速度激增。

從地質史上來看,415ppm不算高,但可怕的是增速過快,地球環境和生命承受不了如此劇變。而這些都是我們過量燃燒化石燃料的錯。

4萬年來二氧化碳濃度的變化

除此之外,我找不到二氧化碳還有什么危害了。相反,二氧化碳實際上對地球、生命和人類居功至偉。

現在大家都說氧氣是滋養之氣,而二氧化碳是有害的廢氣。但實際上,我們生命活動所需要的能量雖是氧氣氧化有機物直接提供的,但最終卻是植物光合作用提供的,而二氧化碳就是光合作用的原料。沒有二氧化碳,整個生物圈都會崩潰。

光合作用

再說最受人詬病的溫室效應吧。如果沒有二氧化碳的溫室效應,地表溫度將較降至零下19攝氏度,而現在實際是15攝氏度。

而在地球形成的頭20億年里,太陽光比今天暗淡20-30%,要不是當時大氣中二氧化碳濃度比今天大得多,整個地球都會被冰封,更別提什么孕育生物了。

地球演化史上曾經經歷過多個冰河世紀,每次都是二氧化碳以救世主的姿態現身。當地球被冰封,白雪皚皚的地球會將更多的太陽光反射回太空,導致地球越來越冷,形成惡性循環。這個時候,火山活動釋放的二氧化碳在冰蓋下聚集,最終沖破冰面,重新將地球解凍。

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。上海二氧化碳

二氧化碳濃度一直在下降

是的,你沒有聽錯,雖然近270年來二氧化碳急劇增長。但從地質史上看,大氣中二氧化碳確實是越來越少的。

早期地球大氣中二氧化碳是主要成分,和今天的火星和金星類似,與后兩者不同的是地球擁有了生命,生命對大氣進行了改造,于是二氧化碳越來越少,氧氣越來越多。到今天,氧氣已經成為大氣中僅次于氮氣的第二主要成分,而二氧化碳則成了一種微量氣體。改造地球大氣的先鋒是藍藻,而后來對二氧化碳消耗量最大的是陸地植物。

改造地球大氣的先鋒:藍藻

在陸地植物還沒有開始繁榮的寒武紀時期(5億年前),大氣中二氧化碳濃度為6000ppm,是工業革命之初的20倍。后來由于綠色植物登陸,二氧化碳就越來越少,到恐龍時代(1億年前)已經只有2000ppm了,工業革命之前是280 ppm,今天雖然上升到415ppm,但是和史前還是沒法比的。

寒武紀以來二氧化碳濃度的變化

二氧化碳濃度取決于地球碳循環,它之所以越來越少就是因為地球碳循環早就失去平衡了。從大氣中抽走二氧化碳的,最主要的是生物固碳,也就是光合作用。雖然動物和微生物會分解一部分有機物釋放出二氧化碳,但總有一些有機物未經分解即埋藏于地下。

向大氣中釋放二氧化碳的,在自然界最主要的就是火山活動,它將深藏于地底的有機碳拋出地表并通過燃燒將二氧化碳釋放。

火山爆發釋放出大量的二氧化碳

在生物演化初期,這兩種作用還可以勢均力敵,但后來隨著地幔和地核漸漸冷卻,地球內部不再活躍,火山活動就越來越弱了。而此消彼長,隨著綠色植物繁盛,光合作用變得越來越強烈。

火山活動早就無法和生物固碳相抗衡了。現在,綠色植物每年凈吸收110億噸二氧化碳,而火山活動只能排放1.8億噸。

如果沒有人類干預,地球碳循環失衡將會越來越嚴重。專家估計在10億年以后,大氣中二氧化碳濃度將低于150ppm,屆時光合作用就會停止,植物就會滅絕,動物和人類也就隨之死亡了。

玉米屬碳四植物,它們就是適應低二氧化碳濃度產生的

都知道二氧化碳多了可怕,其實少了更可怕。

我們應該怎么辦?

我們人類面臨的二氧化碳問題不是一個,而是兩個。一個是近期急劇增長的二氧化碳引發的溫室效應問題。另一個是二氧化碳濃度長期下降最終導致的地球生物圈崩潰問題。第一個較為急迫,但第二個更重大。

汽車尾氣排放加劇了溫室效應

因此,對化石燃料的利用,我們應該這樣看待。燃燒化石燃料是正確的,這使在地底下深藏的有機碳被重新釋放到大氣當中,為植物光合作用提供原料,有利于維持地球碳平衡。由于火山活動的減弱已經導致地球碳平衡失衡,我們人類也只好拉它一把了。但在當前二氧化碳劇增的形勢下,我們確實應該控制燃燒量。

二氧化碳的克星是綠色植物,這在地質史上已經證明了無數次了。在石炭紀(3億年前),全球都是熱帶雨林的天下,當時大氣中二氧化碳濃度和今天差不多。而在之前和之后5000萬年,二氧化碳濃度都是2000ppm,超過石炭紀時的5倍。


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