植物作为控制co2和

光合作用以来,地球上的生命,植物可能有很大影响大气中的二氧化碳水平。绿色和(尤其是)蓝绿色细菌,现代绿色植物的体细胞和远房表亲,开始蔓延到海洋大约35亿年前。氧气的来源,将这高活性腐蚀性气体,赋予生命给我们但作为毒药的许多更原始的细菌。同时,这些碳photosynthesizers充当一个陷阱,但不是在站在今天的森林生物量,肯定会有很少的生活碳存储在任何一个时间在世界上所有的绿色和蓝细菌。相反,他们离开了碳碎片,死细胞埋在泥沙,加起来超过数百万年,大量的二氧化碳从大气中。仍然分散在世界的沉积岩是一个巨大的有机碳存储,将主要由海藻。所有这些加起来的碳量很多倍目前的二氧化碳在大气中。随着深埋碳储层增加的规模随着时间的推移,大气中的氧气浓度会上升。这是因为碳不埋在岩石往往积累随着大气中二氧化碳,氧气和二氧化碳。当埋更多的碳,氧是留下。如果所有死者碳固定植物迅速能够氧化成二氧化碳,氧气留在大气中积累的光合作用不可能——因为当死去的植物细胞衰变和氧化二氧化碳,这将被完全相同数量的02最初发布的光合作用。平衡只有死者生活植物的生物量和碳在土壤表面,大气中的氧气浓度低得多:远低于百分之一。,与大多数的有机碳的表面下,氧积累了非常高的水平(一个第五的大气。

很可能埋有机碳储层岩石中也经历了很大的波动,有时存储额外的碳和有时释放它。与二氧化碳的变化带来的火山输出和风化(见下文),这种可变性的有机碳储层是平行的氧浓度的变化,由于有机碳释放岩石总是倾向于与空气中的氧发生化学反应,形成二氧化碳。因此,大气中的碳释放岩石消耗氧。一些计算,约

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GEOCARB三世■罗耶编译

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图7.3。

估计大气中co2浓度过去几亿年(显生宙co2),使用不同的方法。来自:

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罗杰·罗德d .罗耶之后。

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GEOCARB三世■罗耶编译

图7.3。

估计大气中co2浓度过去几亿年(显生宙co2),使用不同的方法。来自:

4.5亿年前大气中的氧浓度仅为15%,而不是目前的21%,因为小有机碳的各种岩石的存在。当时大气中二氧化碳浓度会像现在的15 - 20倍(图7.3)。在数千万年之后,陆生植物进化从海藻和遍布整个大陆。他们成立了第一个森林沼泽河流三角洲,他们放下undecayed泥炭碳。这些泥炭层被压缩到煤炭,而其他被大水冲走,合并作为片段到深海的沉积物层。地质学家研究岩石的化学平衡(地球化学家)表明,大量的碳被undecayed大气中的部分陆地植物就足以导致大气二氧化碳水平暴跌到类似于目前的水平。例如,在当时的环境总体上有一个巨大的碳同位素的丰度下降,这是优先被植物在光合作用(见第八章)。这表明,植物被吸走很多carbon-especially carbon-12-and,最终在undecayed有机材料。相比之下,大约300至1.5亿年前之间的氧气水平可能会保持在25%,甚至30%,因为太多的氧气分离在光合作用无法加入碳衰变。氧气水平的波动会有各种各样的生活表面上有趣的效果。例如,他们会影响的火灾可以开始和传播植物材料。 At 15% oxygen, it is hard to sustain a fire even on dry material, whereas at 30% oxygen even moist plant tissues will burn. Some geologists have claimed to find evidence of these fluctuations in oxygen in the form of changes in the frequency of charcoal layers in rocks laid down during the past several hundred million years. For example, the coal swamp forests that existed around 350 million years ago may have at least partially burned every 3 or 4 years. 0thers suggest that there are too many complexities affecting the likelihood of preservation of charcoal to reach any meaningful conclusions about fire frequency. It is also rather difficult to explain the existence of forests at times when the atmospheric oxygen level was supposedly around 30%. At this sort of concentration, a single lightning strike in even the moistest forest would cause it all to be consumed by fire, and it is rather unlikely that forest anywhere in the world would be able to grow and reach maturity. Yet, throughout the past 350 million years there is evidence of forests having existed; so, we can at least say that some of the uppermost estimates of past oxygen concentration are probably wrong. On the other hand, some independent evidence that oxygen levels were at least somewhat higher around3亿年前来自巨大的昆虫的存在,如蜻蜓达70厘米。计算表明,我们现在大气中21%的氧气,这样的昆虫不可能存在,因为他们将无法获得足够的氧气供他们的积极的生活方式,由于呼吸管的极限速度(称为相似)体内能供应氧气到肌肉。更多的氧气在大气中也增加了空气的密度,使它如此巨大的有翼昆虫更容易保持自己在空中。

继续阅读:实验提高了二氧化碳和整株植物

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