谁在偷氧?80万年来大气氧量持续下降,南极冰层下的气泡揭示原因
我要新鲜事2023-05-20 11:34:280阅
今天地球所处的冰河时代开始于大约270万年前,在此期间发生了几十次冰川循环。在每个地区,冰盖交替生长,覆盖了地球三分之一的面积,然后退缩到两极。每个周期持续约4万年,直到约100万年前。大约在大气氧气开始减少的同时,冰川周期的长度开始变成大约10万年。

大气中氧气冷下降的原因是氧气产生的速率低于氧气消耗的速率,这就是我们所说的源和汇。源是产生氧气的物质,汇是消耗氧气的物质。在这项研究中,我们将这种下降解释为氧气消耗的增加,这意味着大气中的氧气含量下降更多。地球的生物圈并没有造成这种下降,因为氧气的产生和消耗在生物圈中是平衡的,从大气中吸收的氧气和它产生的氧气一样多。从全球来看,风化是最有可能消耗足够氧气来解释下降的地质过程。发起这项研究的科学家们考虑了两种加剧风化的情况。

一个是冰川扩张时全球海平面下降,冰川退缩时海平面上升。冰川周期长度增加一倍以上,海平面的波动幅度也会增加一倍。随着海岸线的开发,以前被水覆盖的陆地上的物质会暴露在大气中氧气的氧化力下。研究人员做了一些计算来探索风化过程中消耗了多少氧气,但最终发现只能解释观察到的氧气减少量的四分之一。
由于每个冰川周期的冰覆盖率并不精确,冰川侵蚀导致的化学风化程度更不确定。有证据表明,它可以吸收足够的氧气来解释这种下降。

虽然地球大气中的氧气含量在80万年里只下降了0.2%,但对于地球系统来说,一个细微的变化都可能对地球生物圈或地球气候产生巨大的影响,这一研究成果未来可能被用于判断地外行星的可居住性。
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