绿色植物走向繁荣以后,后者无法再与前者抗衡,地球碳循环出现了轻微的不平衡。在大的时间尺度上,大气中二氧化碳就越来越少。
在多细胞动物和植物发育之初的寒武纪时期(约5亿年前),大气中二氧化碳的浓度为6000ppm。植物登陆以后,随着光合作用愈发强烈,二氧化碳含量的总体变化趋势是不断下降,到恐龙时代(约1亿年前)已经下降到2000ppm。
寒武纪以来二氧化碳浓度的变化
在新生代的6500万年间,二氧化碳浓度继续下降,终于在极寒的更新世下降到有史以来的最低谷——冰期为180ppm,间冰期为280ppm。
人类扭转了二氧化碳减少的趋势人类燃烧化石燃料煤、石油和天然气,本质上和火山活动是一样的,都是将埋藏的有机碳转化为二氧化碳释放出来。
现在,人类一年就要燃烧91.4亿吨有机碳,释放335亿吨二氧化碳,从根本上扭转了二氧化碳下降的趋势。
从全新世开始(1.2万年前)到工业革命之前,大气中二氧化碳浓度保持在280ppm。工业革命以来,二氧化碳浓度急剧上升,2013年突破了400ppm,现在更是达到了415ppm。
短短270年间,二氧化碳浓度上升了48%,已经恢复到了1400万年前的水平。人类主导的二氧化碳浓度上升,比大自然主导的二氧化碳浓度下降快5万倍。这才有了今天的温室效应。
近4万年来二氧化碳浓度的变化
二氧化碳多次拯救地球与现在很多人所想的二氧化碳总是给地球带来麻烦不同,在地质史上,二氧化碳曾多次拯救地球和生命。
在地球形成之初的20亿年里,太阳光比今天暗淡20%到30%,如果不是当时大气中含有大量二氧化碳,整个地球都会被冰封,生命将难以维持,更别说繁衍后代了。
当时的生命形式比较简单,植物还没有出现,大气中二氧化碳含量比今天高10倍到100倍。正因为有了二氧化碳和甲烷这些温室气体,地球才没有被冰川覆盖,生命得以在液态的海洋里孕育。
然而,蓝藻不断吸收二氧化碳并释放氧气,终于在距今24亿年左右引发了氧气危机。