대기 산소는 어디에서 왔습니까?
지구 대기는 약 78%의 질소와 21% 산소로 구성되며, 미량의 다른 가스가 있습니다. 산소는 모든 동물의 삶과 다른 많은 유기체에 필수적입니다. 가스는 산소를 뿌린 수명에 의해 사용되며 많은 암석과 미네랄과 반응하는 경향이 있으므로 지속적으로 보충해야합니다. 대기 산소의 약 98%는 광합성에서 비롯됩니다.이 과정은 식물이 이산화탄소와 물에서 당을 생산하는 과정입니다. 나머지는 자외선 방사선에 의한 물의 파괴로 인해 발생합니다.
광합성
식물과 일부 박테리아는 광합성을 사용하여 설탕 및 기타 에너지가 풍부한 물질의 형태로 식품을 제조합니다. 물과 이산화탄소는 유기체에 의해 흡수되며 햇빛은 공정에 힘을주는 에너지를 제공합니다. 산소는 매우 유용한 부산물입니다. 과학자들이 말할 수있는 한 지구의 산소 수준은 수억 년 동안 상당히 안정적으로 남아 있습니다. 이것은 나타납니다광합성에 의한 산소 생성은 산소 가슴 또는 호기성, 생명 형태 및 화학 반응과 같은 다른 과정에 의한 소비에 의해 다소 균형을 이루었습니다.
광합성을 통한 대기 산소의 공급원은 바다의 시아 노 박테리아와 같은 식물성 플랑크톤, 땅의 나무 및 기타 녹색 식물입니다. 각 출처가 기여하는 금액은 논쟁의 여지가 있습니다. 일부 과학자들은 절반 이상이 바다에서 나오는 반면, 다른 과학자들은 숫자를 1/3에 가깝게 놓았다 고 제안합니다. 분명한 것은 지구상의 생명의 균형에 따라 숫자가 지질 학적 시간에 걸쳐 변동했다는 것입니다. 예를 들어 대기가 처음 발달했을 때 시아 노 박테리아는 대부분의 산소를 기여했습니다.
산소 수준의 상승
초기에 시아 노 박테리아에 의해 생성 된 산소는 토양, 암석 및 바다에서 철분과 반응하는 것으로 생각됩니다.산화철 화합물 및 미네랄을 형성합니다. 지질 학자들은 암석의 철 화합물을 보면서 대기의 산소 양을 고대의 산소량을 추정 할 수 있습니다. 산소가없는 경우, 철은 황와 함께 황산염을 형성하는 황과 결합되는 경향이 있습니다. 그러나, 그것이 존재하는 경우, 이들 화합물은 분해되고 철은 산소와 결합되어 산화물을 형성한다. 결과적으로, 고대 암석의 황철석은 낮은 산소 수준을 나타내는 반면, 산화물은 상당한 양의 가스의 존재를 나타냅니다.
. 이용 가능한 철의 대부분이 산소와 결합되면 가스는 대기에 축적 될 수있었습니다. 약 23 억 년 전, 수준이 작은 흔적에서 대기의 약 1%로 증가한 것으로 생각됩니다. 다른 유기체가 탄소의 산화에 의해 에너지를 제공하여 이산화탄소를 생산하기 위해 산소를 사용하도록 진화함에 따라 상황이 오랫동안 균형을 잡는 것처럼 보였다 (Co
이 균형으로 인해 광합성만으로는 산소의 초기 상승을 설명 할 수없는 것 같습니다. 한 가지 설명은 일부 죽은 유기물이 진흙이나 다른 퇴적물에 묻히고 호기성 유기체에는 이용할 수 없다는 것입니다. 이 문제는 대기 산소와 결합 할 수 없었으므로 생산 된 모든 요소가 이런 식으로 사용 된 것은 아니기 때문에 레벨이 상승 할 수 있습니다.
지구 역사의 어느 시점에서 산소 수준은 현재 수준 주위에 급격히 상승했습니다. 일부 과학자들은 이것이 약 6 억 년 전에 일어 났을 수도 있다고 생각합니다. 이시기에, 훨씬 더 높은 산소 수준이 필요한 상대적으로 크고 복잡한 다세포 유기체가 나타났습니다. 그러나 이러한 변화를 일으킨 원인은 확실하지 않습니다. 흥미롭게도 지구가 거대한 얼음에서 나오는 것처럼 보였을 때 발생했습니다.지구의 대부분이 얼음으로 덮여있는 GE.
한 가지 이론은 빙하의 작용이 전진하고 후퇴 할 때 인이 풍부한 암석을 접지하고 많은 양의 바다에 그것을 방출한다는 것입니다. 인은 식물 플랑크톤의 필수 영양소이므로, 이로 인해 이러한 형태의 생명이 폭발했을 수 있습니다. 이것은 결과적으로 산소 생산을 증가시킬 것이며, 아마도 토지 기반의 생명이 거의 사용하지 않을 것입니다. 그러나 모든 과학자 들이이 이론에 동의하는 것은 아니며, 2012 년 현재이 문제는 여전히 해결되지 않은 채 남아 있습니다.
대기 산소 수준에 대한 위협
연구에 따르면 1990 년과 2008 년 사이에 산소 수준이 꾸준히 감소한 것으로 나타났습니다. 이것은 주로 화석 연료의 연소에 기인하며, 연소시 산소를 사용합니다. 그러나 그 기간 동안 화석 연료의 양이 연소 된 경우, 감소는 예상보다 적습니다. 한 가지 가능성은 Fe의 사용과 결합 된 이산화탄소의 증가 된 수준입니다.Rtilizers는 더 빠른 식물의 성장과 광합성을 장려하여 부분적으로 손실을 보상합니다. 세계의 모든 화석 연료 매장량을 태워도 산소 수준에 매우 작은 영향을 미칠 것으로 추정됩니다.
삼림 벌채는 또 다른 대중적인 관심사입니다. 열대 우림의 넓은 영역의 파괴는 다른 많은 심각한 환경 효과를 가지고 있지만 산소 수준을 크게 줄일 수는 없습니다. 나무와 다른 녹색 식물 외에도 열대 우림은 다양한 산소 호흡 수명을 지원합니다. 이 산림은 대기 산소 수준에 거의 기여하지 않는 것 같습니다.더 심각한 위협은 인간 활동이 식물 플랑크톤에 미치는 영향 일 수 있으며, 일부 출처에 따르면 글로벌 산소 수준에 가장 큰 기여를합니다. 화석 연료 연소로 인한 대기 중 이산화탄소 증가가e 바다는 더 따뜻하고 산성이어서 식물 플랑크톤의 양을 줄일 수 있습니다. 2012 년 현재 다른 유형의 식물 플랑크톤이 다르게 영향을 받기 때문에 증거는 불분명합니다. 일부는 숫자가 감소 할 수 있고 다른 일부는 성장하고 광합성을 더 빨리 할 수 있습니다.