从地球有生命开始,大气二氧化碳含量是怎么变化的?

谢邀,首句给出答案:从地球有生命开始,大气里二氧化碳含量是波动变化,有高有低,没有单一趋势。今天大气里二氧化碳含量在历史上处于中低水平。

从地球有生命开始,大气二氧化碳含量是怎么变化的 - 华夏历史

46亿年前,地球诞生。35亿年前,生命出现。300万年前,人类直立行走。我们从地球诞生开始来看大气层的演化。

地球大气演化经历了三个阶段。

1、原始大气:46亿年前

原始大气有星云气体组成,主要是氢,可能是简单的氢化物,比如水蒸气、甲烷和氨,跟今天的气态行星木星和土星类似。

2、次生大气:45亿年前--20亿年前

火山爆发产生的气体、小行星撞击地球产生的气体,形成了第二阶段的大气,主要由氮气、二氧化碳和惰性气体组成。大部分的二氧化碳溶解于水中,与钙、镁金属发生反应,形成碳酸盐岩石沉积。

早在40亿年前,碳循环的基本特征已经确立。

34亿年前,次生大气层的主要部分是:氮气。

3、现在大气:20亿年前至今

生命出现在35亿年前,直到25亿年前,大气里都没有氧气。25亿年前到5.7亿年前,生命大爆炸,制造氧气的蓝藻等藻类繁盛,氧气急剧增加。

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上图是5亿年前至今,以及从现在推演到2500年的二氧化碳浓度变化图。

5亿年前,海洋生物首次踏上陆地,大气中有7000ppm的二氧化碳。那时的地球跟现在完全不同:温室气体保持了地表的温度,比现在高10度。二氧化碳成为了地球恒温器的主要动力。当大气中二氧化碳含量低时,形成巨大的大陆冰盖,海平面下降。

由于地壳板块运动,岩石风化,二氧化碳溶解于水等因素,大气中的二氧化碳浓度平均每百万年下降13ppm 。

5亿年前到3亿年前,随着大型植物的繁荣成长,植物的根深入地下,加速风化过程,将大气中的碳捕获在石灰岩等岩石中,引发了3亿年前二氧化碳含量的大幅度下降和冰川作用。

3亿年前到2亿年前,地壳板块运动剧烈,超级大陆的分裂,火山活动频繁,释放出足够的二氧化碳,使其在空气中的浓度增加了好几倍。从400ppm增加到1800ppm。

之后,二氧化碳含量缓慢下降。

300万年前,二氧化碳浓度和今天的浓度一样,400ppm。之后一直缓慢下降,在400ppm以下。

第一次工业革命爆发前的1万年内,二氧化碳浓度维持在280ppm左右。

工业革命之后,二氧化碳浓度开始上升,尤其是最近100年,增加速度飞快。1950年,年增长率约为0.7 ppm/年。2005-2014年,年增长率约为2.1 ppm/年。

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