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現在地球上空氣中氧氣的含量約佔是21%,然而地球上的氧氣含量是一直在變化著的。在地球剛誕生的時候,空氣中是幾乎沒有氧氣的。後來地球上有了能夠進行光合作用的綠色植物。從這時候開始空氣中的氧氣含量逐步上升。
圖示:地球上氧氣含量最高的石炭紀時期
大約在24億年前,地球上的氧氣含量只有1~3%,之後有經過了大約17~18億年的積累,空氣中的氧氣含量上升到了10~12%。這是大約在7~6億年前,這時候陸地上還沒有出現動物,動物基本上都生活在海洋中。
不過在距今3億年前的石炭紀,地球上的氧氣含量達到了歷史最高值,空氣中的氧氣含量達到了35%!石炭紀時期氣候溫暖溼潤、沼澤遍佈。這時期地球上出現了大規模的森林,是植物世界最繁盛的時期,因此造成了當時地球上極高的氧氣含量。
石炭紀時期極高的氧氣含量造就了地球上的“巨蟲時代”。那時候的節肢動物體型都非常的巨大。蜘蛛有人頭那麼大,蜈蚣身長超過了3米,蜻蜓的翼展接近1米。
圖示:石炭紀時期的極高的含氧量造就了巨型蜈蚣
不過好景不長,石炭紀時期地球上幾乎所有的陸地都被森林覆蓋著。長達億年的植物繁盛在森林的地下形成了厚厚的煤層。突然有一天這些森林下面的煤層燃燒了,再加上當時空氣中極高的氧含量,石炭紀的森林大火一燒就是幾十年,地球上大約50%的地區森林被燒光,巨型昆蟲在火災中全部滅絕。這次大火在地質史上成為石炭紀燃煤事件,大約有46%的生物因為這次大火而滅絕。
但石炭紀燃煤事件並不是氧氣含量有下降的主要原因。在此之後又過了5000千萬年,地球來到了二疊紀時期,這時期發生了地球歷史上最為慘烈的生物大滅絕。造成這次生物滅絕的一個重要因素就是地球空氣含氧量的下降。
圖示:極高的氧含量引發森林大火
二疊紀時期出現了大面積的海平面下降,使得原先埋藏在海床上的有機質暴露在空氣中被氧化。這個過程中消耗了大量的氧氣。氧氣含量最終降到了11%左右。這時候的氧氣濃度和現在海拔5000米以上的高原地區相當,對生物來講還是相當嚴酷的。這時候的陸地爬行動物在缺氧的環境下爬不了幾步就憋得氣喘吁吁了。很多陸地動物適應不了就滅絕了。
從整個地球的歷史可以看出,地球上的氧氣含量是一直在變化著的。從無到有,從低到高,再從石炭紀的最高值降到了二疊紀時期的低谷,然後又逐步上升到今天含量21%的水平。氧氣含量對於地球生物生存至關重要,它決定這地球生物的生死存亡。
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氧可以和碳燃燒,氫作用結合,燃燒變成co2 h2o,白天植物吸收co2 撥出0,晚上吸收o撥出co2,氧並不消失,而是會以不同的組合方式存在。高原地區氧氣少,大氣外層有臭氧保護層。