世界不思議

二氧化碳有“毒”?可加快樹木死亡,科學家:未來地球令人擔憂

碳元素是宇宙中僅次於氫、氦、氧,第四豐富的元素,含量非常高;而在地球上,其中最多的兩個元素是氧48.06%、矽26.30%,碳元素的儲量根本排不到前十名。
碳元素的儲量在地球上其實並不高,但是碳對於生命來說有著至關重要的作用。

它是地球上所有生物的基礎,因為我們都是由以碳元素為框架,其中包含氫、氧、氮元素組成的有機分子長鏈構成的生命。
所以我們也被稱為碳基生命,這也解釋了一個我們一直很關心的問題,宇宙中有沒有可能存在矽基生命?提出這個問題的原因是矽和碳處在元素週期表的同一列,它們最外層都有4個電子。
因此在化學上有很多相似的地方,所以說上世紀有科學家就猜測宇宙中可能存在矽基生命。
但是如果矽基生命有可能的話,那麼地球就是一個矽基生命誕生最理想的場所,畢竟矽的含量排在了第二,怎麼也輪不上碳。

但事實是,地球是一個由碳基生命控制的世界,包括各種各樣的動物、植物、微生物,在這些生命的一生中,無時無刻都在和大自然進行著碳循環。
根據科學家的估計地球上總共的碳儲量為18.5億吉噸,這其中的絕大部分都被深深的埋在了地下。
可以說我們的地球就是一個碳炸彈,所有的碳在億萬年間都可以通過地質運動、火山噴發,與氧氣集合以二氧化碳、一氧化碳的形式被排放到大氣中。
長此以往地球的表層,尤其是大氣中會充滿碳元素,地球就會變得跟金星一樣酷熱。而事實上,地球表層,例如海洋、大氣、土壤中的碳只有4.35萬吉噸,其中大氣中的碳儲量只有小小的幾百吉噸。

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這得益於大自然穩定的碳循環,生物體可以利用由碳構成的有機物生長發育,死亡以後又會沈積到地表以下,植物可以吸收大氣中的二氧化碳,將其中的碳以有機物的形式儲存起來。
所以地球上,在人類沒有進入工業時代以來,一直保持了穩定的碳循環,將大氣中的二氧化碳始終保持在一個合理的範圍,讓生命得以延續。
但是現代的人類不僅每天都進行著生命所需要的碳循環,還將本身已經儲存在地球內部的化石燃料挖出來燃燒,獲取能量。
這樣的行為就破壞了大自然長達數億年形成的自然規律,導致碳循環失調,過多的碳以二氧化碳的形式被排放到了大氣中,給大自然帶來了額外的壓力。

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並且引發了近幾十年來全球平均氣溫的升高,大量的極地、高山冰川、凍土層融化、海底沈積物中天然氣水合物解離,釋放出了以甲烷形式儲存的碳,進一步加劇全球氣候變暖。
一直以來,我們認為植物、森林一直在幫助我們吸收二氧化碳,可以持續的減緩地球變暖的發展速度。
根據估計植物吸收了由人類活動導致額外釋放二氧化碳總量的1/3,只要我們大量的植樹造林,就可以在一定程度上持續的延緩全球變暖的趨勢。
但是最近的一項研究發現,二氧化碳對植物並非沒有“傷害”,大氣中過量的二氧化碳可以導致植物生長速度過快,進而使其壽命減短。

這就像是我們人類可以呼吸氧氣,但是氧氣的濃度也必須在合理的範圍,如果氧氣濃度過高,就會導致我們的新陳代謝加快,形成更多的氧化自由基,進而導致我們的壽命縮短。
植物可以利用二氧化碳、陽光、水合成有機物,二氧化碳的濃度增高,就會導致植物生長速度加快,當植物到達了一定的大小尺度,生命就會提早終結。
並且將一生中儲存的碳又返回到大氣中,所以說,未來地球上的植物,會越來越快的將大量的碳排放到大氣中,以前我們認為的植物儲存碳,就會變成碳的主要來源。
這對地球的環境的影響將會造成不可估量的影響。

以上的發現來自於科學家分析了橫跨歐洲、亞洲和美洲110個物種,超過20萬份的植物年輪數據發現的。
科學家估計,這種情況在所有的植物物種中都有出現,除了二氧化碳濃度升高的影響外,全球平均溫度的升高,也會加快光合作用的進程,導致植物平均壽命減短。
生命進程加快的樹木也更容易受到乾旱、疾病、以及蟲害的困擾,這也加劇了植物快速死亡的過程。
總的來說,隨著大氣中二氧化碳含量的增高,氣候的變暖,植物也會喪失本應該具有的儲存碳的能力,未來會導致更加嚴重的氣候災難。

這項研究發表在《自然通訊》雜誌上。
現在的種種跡象表明,氣候變暖已經不可逆,而導火索正是人類自工業時代以來,將本應該存在於地球內部的化石燃料大量的開採出來,並且燃燒。
所釋放的碳大約2000吉噸,比當年小行星撞擊地球導致恐龍滅絕時釋放的碳還要多,但區別在於一個是緩慢釋放,一個是一下子釋放。
更加可怕的是,人類每年向大氣中釋放的碳總量已將遠遠超過了由火山噴發往大氣中釋放碳的總量,估計前者是後者的40倍。

這樣的舉動,引發了很多連鎖反應,地球穩定的碳循環已經被打破,大氣中的碳含量未來將會越來越高。
更加令人擔憂的是,除了二氧化碳,現在以甲烷形式儲存的碳也在緩慢的往外釋放。這種氣體的溫室效應是二氧化碳的數十倍。
而我們的最後一根救命稻草——植物,也深受影響。

現在唯一扭轉乾坤的辦法就是徹底停止使用化石燃料。讓地球的傷口自己癒合,地球已經無法承受人類之重了。
但是停止化石燃料的使用,就意味著人類社會從現在開始休眠,停止不前,你覺得可能嗎?
你可能覺得,上文把二氧化碳說的那麼嚴重,自己也沒感受到啊,但是我們需要知道的是,地球在之前的五次生物滅絕中,都出現了嚴重的碳循環失控…

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