你碰見(jiàn)過(guò)這樣的東西嗎?它是生命致命的敵人,但是同時(shí)是生命發(fā)生和發(fā)展所不可缺少的朋友。
這樣的東西是有的,最普通的便是二氧化碳。
1997年12月,149個(gè)國(guó)家和地區(qū)的代表在日本東京召開(kāi)會(huì)議通過(guò)了旨在限制發(fā)達(dá)國(guó)家溫室氣體排放量以抑制全球變暖的《京都議定書(shū)》。所謂溫室氣體,主要是二氧化碳。在這里它似乎已成了人類(lèi)的對(duì)頭。
然而大氣中要是沒(méi)有二氧化碳也不行,問(wèn)題在于它的含量。
地球上有過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)期沒(méi)有二氧化碳,當(dāng)時(shí)地球上也沒(méi)有生命;后來(lái),大氣里的一氧化碳與大氣中的水蒸氣在高溫高壓的條件下發(fā)生了化學(xué)變化,誕生了二氧化碳,但是這時(shí)二氧化碳又太多了,地球還是沒(méi)有生命。
今天的金星也是處在二氧化碳過(guò)多的情況中,那里的二氧化碳占金星大氣的90%以上,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)氧氣,因此許多科學(xué)家認(rèn)為金星上不可能有生命。
但是事情并不是固定不變的,地球上的大氣中的二氧化碳終于逐漸減少了,生命在地球上出現(xiàn)了。那么,先前過(guò)多的二氧化碳跑到哪里去了呢?大部分是溶在水中和鈣、鎂等元素化合以后,沉淀下來(lái),變成巖石了,石灰?guī)r就是其中主要的一種,這個(gè)時(shí)期所造成的石灰?guī)r常達(dá)幾千米厚。
到今天,地球上的碳有百分之九十幾被固定在巖石里,只有不到萬(wàn)分之五的碳和氧化合成二氧化碳存在大氣中。在干燥空氣中,按體積計(jì)算二氧化碳的含量約占萬(wàn)分之三。
在二氧化碳含量降低以后,在其他條件合適的情況下,生命發(fā)生了,而生命賴(lài)以維持生存的基本食糧之一就是二氧化碳。
大量的植物天天在“吃”二氧化碳,雖然有一部分植物在死亡腐敗后讓二氧化碳回到空中去了,但也有相當(dāng)一部分植物變成泥炭、煤炭等藏到地下去,于是大氣中的二氧化碳減少得更快了。
二氧化碳過(guò)少對(duì)生命也不利。首先,植物的“糧食”不足了,據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn),如果使空氣或土壤中二氧化碳的含量增加,就能得到更好的收成。而在二氧化碳減少以后,空氣吸熱的能力便要減少一些,我們知道,植物大量繁殖曾經(jīng)使地球上氣候變冷,其原因就在這里。假使沒(méi)有這些溫室氣體。地球的平均溫度將從現(xiàn)在的15℃但下降到-100℃,人類(lèi)不斷燃燒各種燒料,使空氣中二氧化碳增加,并不就是產(chǎn)生壞的影響。
人本身也在制造二氧化碳,每個(gè)人每晝夜大約要呼出0.9千克二氧化碳,其他生物也呼出二氧化碳;同時(shí),地球上的二氧化碳也在不斷消耗,植物通過(guò)光合作用在大量吸收它。
因此,地球大氣中上的二氧化碳的含量經(jīng)常在變化,它的含量的多少,決定了它是麻煩制造者或者是朋友的性質(zhì),那么現(xiàn)在二氧化碳究竟是在增多還是在減少呢?
一般認(rèn)為,在工業(yè)革命興起以前,大氣中的二氧化碳的收支大體上是平衡的,而在工業(yè)發(fā)展以后,由于化石燃料的大量使用,大氣中二氧化碳的含量大大增加了。上世紀(jì)初觀(guān)測(cè)人類(lèi)的燃燒則每年大約要提供50噸二氧化碳,從1750年到1990年的240年間,地球大氣圈中的二氧化碳含量增加了30%。而且還在繼續(xù)增長(zhǎng)。
解鈴還需系鈴人,所以今天有限制溫室氣體排放量的的行動(dòng)。
原名《生命的敵人和朋友》1961年6月9日發(fā)表于羊城晚報(bào),收入本書(shū)《談天說(shuō)地》(即將由地質(zhì)出版社出版)時(shí)作了修改補(bǔ)充。