我們每天呼吸的空氣正在發生變化——不是想象中“多了二氧化碳”,而是氧氣真的在變少。2025年4月,《科學進步》雜志發表一項研究,首次量化了這個趨勢:地球大氣氧氣正在以每年近10億噸的速度減少。這不是一句聳人聽聞的標題,而是一個可能重塑地球未來的科學警報。
氧氣真的在變少嗎?是的,而且已經持續了幾十年
氧氣濃度不是一成不變的。雖然我們習慣了大氣中氧氣約占21%的比例,但實際上,這個比例正在緩慢下降。
科學家基于南極冰芯、深海沉積物和全球氣體采樣站的數據,追蹤了大氣氧氣濃度在過去60年的變化。結果顯示,自1960年代以來,大氣氧氣濃度已下降了約0.03%,換算下來,相當于每年流失9000萬噸到10億噸氧氣。
別看這個數字小——地球大氣中的氧氣總量約為1.2×1021克,聽起來龐大無比。但如果以這個速度持續下去,科學家預測,未來的氧氣水平可能將低到無法維持目前的生態系統。這是一個緩慢卻不容忽視的過程。
更重要的是,這并非某種自然波動,而是正在被人類活動悄悄推動的“系統性失衡”。
為什么氧氣會減少?關鍵在于“碳循環”的不對稱
氧氣是怎么來的?簡單說,它是植物光合作用的“副產品”。綠色植物吸收二氧化碳,釋放出氧氣,這是我們中學課本上的知識。但別忘了,氧氣產生和消耗,本來就處于一個動態平衡中。
問題是,這個平衡正在被打破。
過去百年間,化石燃料的大規模燃燒(煤炭、石油、天然氣),釋放了大量的還原性氣體(如一氧化碳、甲烷),它們在大氣中會與氧氣發生氧化反應,“吃掉”氧氣。例如,燃燒1噸碳,會消耗大約2.67噸氧氣。
同時,森林砍伐、海洋富營養化、土壤退化等過程正在破壞地球的“制氧工廠”——全球森林面積自2000年以來已減少約1.19億公頃,相當于三個德國的面積。
這就像是“入不敷出”:制氧的速度在變慢,而消耗的速度在變快,氧氣自然就越來越少。
你可能會問:那二氧化碳不是也會升高嗎?是的,但氧氣的減少是“對沖現象”中被忽視的另一半,而且對生物系統的影響更加直接。
氧氣減少有多嚴重?科學家:可能重演24億年前“氧氣滅絕事件”
這次研究的震撼之處在于,它不僅測量了氧氣減少的速度,還提出了一個令人不寒而栗的對比:如果當前趨勢不變,地球可能在幾千年后重回24億年前的“大氧化事件”前夜。
什么是“大氧化事件”?大約24億年前,地球剛剛出現光合作用生物,氧氣開始積累。但在那之前,地球大氣基本不含氧,是一個富含甲烷與還原性氣體的“厭氧世界”。很多現代生物在那種環境下根本無法生存。
2021年,日本東北大學的行星科學團隊曾在《自然·地球科學》上預測:氧氣可能只是地球生命史中的“短暫窗口”,并非恒定存在。而2025年這篇發表在《科學進步》的研究,首次用數據驗證了這個趨勢正在悄悄發生。
更關鍵的是,氧氣下降會引發“連鎖反應”:臭氧層變薄、紫外線穿透力增強、植物光合作用效率下降、動物代謝受阻……一旦進入負反饋循環,可能出現不可逆轉的劇烈生態崩塌。
說白了,不是等氧氣掉到零才危險,而是一旦過臨界點,生態系統就會“崩鏈”。
地球其他時期有沒有發生過氧氣崩塌?
這是一個“不是第一次”的地球故事。
在地質歷史上,地球曾發生過幾次氧氣大幅波動事件。最典型的是“奧陶-志留滅絕事件”和“二疊紀末期滅絕”,前者發生在約4.4億年前,后者在大約2.5億年前。
科學家通過巖石同位素分析發現,這兩次滅絕事件前后,大氣氧氣濃度都出現了顯著下降。其中二疊紀末期,氧氣濃度從21%驟降至不到16%,導致90%以上的海洋生物和70%的陸地生物滅絕。
更近一點,晚白堊世末期(約6600萬年前,恐龍滅絕時),也曾發生短期氧氣波動,可能與大規模火山活動、隕石撞擊后形成的“煙塵遮光”有關。
這些歷史事件告訴我們:氧氣不是恒定的背景,而是生態系統極其敏感的變量。而現在,我們不僅看到了它在變動,還發現了人為因素參與其中。
這不是歷史重演,而是我們親手撥動了地球的“氧氣開關”。
我們能做什么?
面對氧氣減少的趨勢,科學家普遍認同的一點是:減碳只是“止損”,不能解決根本問題。
真正關鍵的是——重建地球的“產氧系統”。
這包括恢復森林、保護海洋浮游植物、減少水體富營養化、恢復濕地、發展有氧農業等。
比如:一棵成年樹每年可釋放約118公斤氧氣;全球浮游植物雖然只占海洋生物量的0.2%,卻貢獻了約一半的大氣氧氣;而土壤有氧菌群的活躍度,直接影響碳氧循環效率。
2023年,聯合國環境規劃署提出“大型生態恢復計劃”,目標是在2030年前恢復3億公頃森林、改善50%以上的海洋浮游生物生境。但現實是,這類生態工程回報周期長、見效慢,卻必須從現在就開始。
我們常說“碳中和”,但也許未來更重要的,是“氧平衡”。
總結
氧氣減少不是遙遠的末日設想,而是正在發生的變化。我們賴以生存的這口空氣,并不永恒,也不能無限透支。
當科學家提醒我們“氧氣正在減少”的時候,他們不是在恐嚇人類,而是在提醒我們:呼吸這件事,地球不是永遠兜得住的。
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