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令人瞩目的地球史上氧枯竭事件与生物灭绝 |
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具有兴趣的人，通过购买一台测氧计都可以测量目前的“氧气枯竭”状况∶测量当地空气的氧含量，然后与有记录的标准进行比较，即1950年时我们大气海平面的空气氧含量为20.946% ±0.02%〔参看当时英国大百科全书的记录〕。以此为标准，我们在佛罗里达我们实验当地测得的“氧气枯竭”值为3%-5%〔译注∶即佛罗里达的氧气含量低达18%-16%〕。显然，在人口密集区域可以预计的“氧气枯竭”值将更为明显，如曼哈顿、伦敦，以及东京，或海拔更高的地方。
美国《生物技术信息》网站指出（http://www.biotechnews.com/docs/vit-o_prn.html" TARGET=_blank>http://www.biotechnews.com/docs/vit-o_prn.html）：更坏的是，对今天世界某些地方大气进行的科学分析揭示大气中的含氧量显示出正在发生令人可怕的下降。事实上，在某些较大〔从而人口众多〕的城市，对大气的分析表明其含氧量甚至降低到令人害怕的12%至15%。
2002年5月25日《北京晚报》的文章（http://www.senoso2.com/haow.htm" TARGET=_blank>http://www.senoso2.com/haow.htm）“卖氧气,都市中的新行当”揭示∶正常情况下空气中氧气的含量为21％，但是，在空气污染严重的城市，氧气含量甚至跌至15％，而大气中氧含量低于18％时，人就会产生缺氧症状。
氧气枯竭的原因不仅在于燃料燃烧消耗氧气，而且在于砍伐森林毁灭了氧气之源。世界上最广阔的热带雨林———亚马逊雨林一直享有“地球之肺”的美誉。然而，这片“地球之肺”却正以惊人的迅速遭到破坏。近日，科学家首次通过研究，确定了选择性砍伐对这片雨林所造成的破坏程度，并惊讶地发现，亚马逊雨林的消失速度竟是此前人们评估的两倍。
据报道，科学家的这一重要研究成果21日在《科学》杂志上发表。通过一种新的研究方法，科学家对巴西亚马逊雨林上空拍摄的卫星照片进行的分析。他们发现，由于选择性砍伐(通常也称“择伐”)而消失的森林面积，每年平均达到1.55万平方公里。除此之外，每年为放牧或耕种所进行的“清砍”，也要砍掉这个数目的树林。每年都有相当于美国康涅狄格州面积的森林因为这种方式遭到了破坏。不仅如此，每年被释放到大气层中的二氧化碳还会因此增加近25%。整个森林砍伐现象，比人们先前估计的要严重得多。通过分析1999年至2002年之间亚马逊雨林的卫星照片，阿什勒教授发现，每年选择性砍伐的面积都在11993至20413平方公里之间。在亚马逊地区，由于传统砍伐，每年都会造成4亿吨二氧化碳被释放到空气中。阿什勒教授估计，选择性砍伐还会另外产生1亿吨二氧化碳[3]。
地球上的炭循环不仅关系到地球生命的演化，而且关系到全球气候的巨变。氧枯竭过程的引入，不仅能解释地史上的多次生物大灭绝，而且为人类毫不吝啬地消耗氧气发出了-！
地球也曾经是一个缺氧的星球。生命的出现扮演了将二氧化碳转化为氧气、碳和碳氢化合物（如甲烷、煤、天然气、石油等）的重要角色。这种变化不是一劳永逸的，而是一种双向可逆的。当地球内部热能周期性释放的时候，强烈的火山活动和地震活动将埋藏在地下的甲烷和天然气释放到大气，变暖的海水将蕴藏在海底的甲烷水合物释放出来，煤和石油的自燃，天然气和甲烷与氧的缓慢化合，都会导致氧气枯竭和二氧化碳的剧增，全球变暖是其前期征兆。人类大量消耗化石燃料显然加速了氧枯竭过程。
英国《观察家报》2月13日惊曝科学发现，据《自然》报导，科学家发现了地球物种大灭绝的规律，从而得出一个可怕的结论：人类如今面临着灭亡的危险，地球生物随时可能会再亲历一次物种大灭绝！目前，伯克利大学教查德•马勒教授和罗伯特•罗德教授已将这一研究结果发表于《自然》期刊上。
“天理”循环：6千2百万年轮回又轮了一圈。该规律是一种周期循环，其周期为6千2百万年(前后相差3百万年)。规律显示地球每经历5千9百万年到6千5百万年，就会爆发一次灭绝生命运动。而上次灭绝就发生在6千5百万年前！对此，美国加利福尼亚大学教授詹姆士•柯克纳说：“毫无疑问，这种6千2百万年轮回循环确实存在。这一点从化石的记录中可以清楚明显地看出。”“但不幸的是我们对起因却不甚了解。” 尽管对于灭绝循环的起因还未得出具体结论，但科学家根据种种迹象猜测出了三种可能原因：
疑因一：太阳“同伴”星“嫁祸”地球
科学家怀疑太阳系内隐藏着一个太阳的“同伴”星。它每隔6千2百万年就会靠近太阳，充分发挥“友爱精神”。这种“友爱精神”体现在具体行动上：如有外空彗星要撞向太阳，“同伴”星就会“挺身而出”撞击彗星。这样，彗星的轨道就会发生偏转，随后撞向地球。但是球科学家至今还没有观测到这颗星体。
疑因二：星际气云触动气候骤变
科学家还提出了一种推测，称引发地球周期性物种灭绝的原因在于太阳系星际气云。他们认为这些气云会适时引发地球气候骤变，导致地球生物不能适应环境纷纷灭亡。至于气云如此变化的周期为什么是6千2百万年，科学家就不得而知了。
疑因三：地球“内讧”引发火山爆发
科学家猜测灾难可能还源于地球“内讧”。科学家认为地球内部物理也存在一种循环，这种循环决定地球内部物理结构每过6千2百万年就“骚动”一次。“骚动”导致地表及地下火山喷发。火山灰和各种气体等冲出地表，悬浮在大气层中，给地球披上厚厚的外衣。外衣的屏蔽作用导致阳光无法照到地面，地表温度急剧下降，最终许多生物活活冻死。但这也只限于猜测，科学家至今还没有真正发现这种地理循环[4]。
导致地球“内讧”的原因可能来自地球物质的重力分异和圈层差异旋转。据计算，在不考虑地球自转的条件下，均匀地球演化为分层地球，重力位能减少，1.3×1031J（10的31次方焦耳）转变为热能，使地球增温1500oC。在考虑地球自转的条件下，重力位能减少，有1.05×1031J转变为地核的自转动能，使地核自转加快。后者在圈层角动量交换中有8.66×1030J转变为热能积累在核幔边界，使外核成为液态，并周期性地胀裂地幔[5，6]。
地球历史为46亿年，6200万年一次生物灭绝，共能发生75次。每次生物大灭绝，地球圈层角动量交换中有1.15×1029J动能（8.66×1030J热能的75份之一）转变为热能积累在核幔边界，使地核平均增温45oC，地核半径增加1.57km，地核赤道周长增加9km，地核体积增加655×106km3，胀裂地幔后多余体积喷出地表。有证据表明，1.2亿年前的翁通爪哇海台大喷发，喷出物体积为36×106km3，在地核一次热膨胀的体积增量范围之内。重力分异过程导致的重力位能、自转动能和热能之间的逐次转化是生物大灭绝和地表间断增温的地球内部物理机制。这是1亿年前的白垩纪气候异常温暖的原因[7]。
参考文献
1．王昊。最新研究称全球周期性变暖导致史前物种灭绝。 新浪网。2005年10月31日 11:34 来源：人民网http://tech.sina.com.cn/d/2005-10-31/1134752287.shtml" TARGET=_blank>http://tech.sina.com.cn/d/2005-10-31/1134752287.shtml
2．陈一文。证据一∶国内外确认某些地区已经出现“氧气枯竭”的报道。http://tech.chinainfo.gov.cn/topic.jsp?forumID=11&topic=202" TARGET=_blank>http://tech.chinainfo.gov.cn/topic.jsp?forumID=11&topic=202
3．科学家研究首次发现 地球之肺正在加速缩小。http://www.sina.com.cn" TARGET=_blank>http://www.sina.com.cn 2005年10月22日 10:39 大洋网-广州日报http://tech.sina.com.cn/d/2005-10-22/1039745717.shtml" TARGET=_blank>http://tech.sina.com.cn/d/2005-10-22/1039745717.shtml
4．天石，天籁，郭敏。美科学家发出恐怖预警:生命随时可能从地球上灭亡。 2005年03月14日17时29分来源:北国网-半岛晨报http://news.tom.com/1003/3295/2005314-1947699.html" TARGET=_blank>http://news.tom.com/1003/3295/2005314-1947699.html
5．杨学祥, 陈殿友. 地球差异旋转动力学, 长春：吉林大学出版社,1998
6．杨学祥, 牛树银, 陈殿友. 深部物质与深部过程. 地学前缘, 1998, 5（3）：77~85
7．杨冬红，杨学祥。重大自然灾害周期及其动力机制。见：中国地球物理学会编, 中国地球物理2005.长春：吉林大学出版社,2005.355-356
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