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在4900万年前泛滥的红萍,差点“冰冻”地球,如今可能拯救人类?

地球的年龄大概是45.5亿年,它的容貌在这些年间发生了许多的变化。

但是从目前的种种证据来看,我们是地球上出现的第一个文明,因此这40多亿年之间,地球到底经历了什么,这世间又是怎样的沧海桑田,我们只能慢慢去研究。

大家都知道,人类曾经是想要征服自然的,但是最终却发现自然之力不容抵抗也不会以人类的意志为转移,于是才开始与自然和谐相处。但是,地球的一些自然变化似乎没有规律可循,都是偶然发生的,比如说在4900万年前就有一种植物泛滥,甚至差点冰冻地球,这究竟是怎么回事呢?

古老植物——蕨类

古新世-始新世极热事件

全球变暖是当下所有人都非常关心的事情,科学家也指出我们不应该再无节制的燃烧化石能源。因为过度的碳排放已经使得地球的温室效应越来越显著,南北两极的无数冰川崩塌融化,科幻电影当中描述的世界末日前的景象正在世界各地出现。但是也有许多科学家表示全球变暖没有这么严重,因为在地球上之前也发生过变暖事件。

始新世极热事件就是地球地质历史上强度最大的一次全球变暖事件,而且根据科学家找到的化石证据来看,整个升温过程非常迅速且幅度巨大。我们现在所说的全球变暖,一般是指工业革命之后导致的地球升温。从那一时期到现在,地球的平均温度上升了约1.1℃,如果我们看1850年到2019年的平均温度变化表就可以看出,上升的速度还是很快的。

但是和始新世的升温比起来差得远了,根据20世纪80年代大洋钻探计划的开展,人们在海洋钻孔当中发现了这一时期的岩性、古生物、古海洋等多方面的同步变化现象。经过研究发现,南极洲大洋表层的水温从14℃上升到了20℃,底层水温也升至了17℃,而这些温度的巨变发生在6万年之间。

但是这个“火球”时代延续的时间也很短暂,可以说是来得快也去得快了。关于突然大幅度升温的原因科学家们给出了许多的猜想,其中最具影响力的一种说法指出是火山爆发导致二氧化碳集中在大气层当中,而那一时间段海洋的二氧化碳溶解度也很低,所以这样的恶性循环使得大气这个“保温罩”越来越厚。

说到这里,大家想必会觉得很熟悉,因为这剧本简直和我们现在所说的全球变暖一模一样。确实是这样,不同之处在于,始新世的二氧化碳激增是因为火山活动,而现在的二氧化碳激增是因为人类过度使用化石燃料。总而言之,罪魁祸首二氧化碳是一致的,并且连环反应也非常相似。

前文中我们提到南极洲的海水快速升温,这使得南北极的冰川完全融化了。所以在极地地区并不是冰天雪地,而是出现了大面积的森林,有部分树木化石保存至今。可见,气候的变化使得南极大陆变绿了。但是这样迅速地升温对自然界当中的无数生物造成了毁灭性的打击,比如深海虫类约有40%都在这一过程中灭亡。

发现于南极的化石

那么是谁打破了这一局面呢?一种叫做“红萍”的生物出现了,它是一种小型的浮水植物,因为当时的条件很适合它生长,所以它迅速在海面上泛滥。通过大洋钻探的岩芯可以看出,那时的北冰洋当中布满了红萍。

红萍不仅可以吸收二氧化碳还可以起到固氮作用,于是它就一边扩大自己的覆盖面积,一边吸收空气中的二氧化碳,算得上是“减少二氧化碳”的好帮手了。就在这样日积月累的吸收之下,大气当中的二氧化碳数值逐渐趋于正常。

而温室效应的持续减弱使得地球迅速“退烧”的同时渐渐有了冰冻之势,科学家认为北冰洋红萍事件和冈瓦纳大陆破碎后的南极环流共同作用之下,导致更新世冰期出现。需要注意的是,有些文献写的是北冰洋绿萍事件,这种差异是因为红萍在刚诞生生长时是绿色的,到了秋季才会变成红色,因此也被人称为“满江红”。

既然红萍吸收二氧化碳的能力这样强,不仅将当时大气中多余的二氧化碳全部吸走转化了,还差点一发不可收拾的差点冰冻地球。那么我们是否也可以照葫芦画瓢的利用红萍来减缓全球变暖的形势呢?至今已出现了4900万年的红萍,有可能像拯救始新世“火球”那样拯救人类吗?

红萍是否能够拯救人类

其实自从发现始新世极热事件和红萍在其中起到的至关重要的作用之后,科学家们就对它展开了详细的研究,想要弄清楚红萍是否可以遏制现在全球变暖的恶劣情况。但是很遗憾,我们的碳排放速率和总量远远大于始新世时期,红萍即使能起到作用,也是微乎其微的。

此前,有一个国际地质学家组成的研究小组指出,他们认为始新世极热时期是现在全球变暖的最好模拟,所以人类可以以那一时期作为参照模型,预判未来全球变暖的变化。通过研究了许多深海岩芯样品之后,科学家发现现在的碳排放速率相较于那一时期快了10倍。


美国的地球科学专家LeeR·Kump指出:“始新世极热时期的2万年对生态系统适应而言是一个漫长的时间,而目前碳排放到大气中的速率几乎比过去快10倍,这比生态系统能够适应的速率快得多。”

而且从前文当中红萍泛滥的事件可以看出,它对于二氧化碳的吸收和转化并不是一蹴而就的,而是经过了漫长的时间才将其消磨殆尽,这个时间少说也有几十万年。而且当时北冰洋几乎被红萍完全覆盖,如此大的面积才使得它的吸收量提升,如果只是很小的部分的话吸收效果并不明显。

1995年我国各行业碳排放占比

因此,想要依靠红萍来吸收二氧化碳并减缓全球变暖的形势是很难的。为什么这么说呢?主要原因有以下两点,第一,我们现在不可能在海洋上大面积养殖红萍,因为它覆盖水面之后会使水下的生物缺氧从而死亡,这无疑是影响到了生态圈。第二,红萍吸收二氧化碳的时间与我们排放二氧化碳的速度根本没法比,换言之,它能吸收转化的能量远比不上我们排放出来的。

所以,想利用红萍拯救人类还是很难的。我们也说了,自然界当中有些东西是没有规律的,这种无序性导致有些“成功”不可被复制红萍在4900万年前取得的成功,并不适宜今天的形势。毕竟当年它面对的是总有一天会休眠不再喷发的火山,而今天面对的是贪得无厌一直在进行无节制碳排放的人类。

那么还有谁能够拯救我们呢?其实相较于期待红萍帮助我们,不如审视自身,因为求人不如求己,而且这个问题其实很容易解决,只要我们从现在开始减少碳排放,一切都会慢慢好起来的。

碳排放量与减排措施

显然,世界上的多个国家都已经意识到了减少碳排放量的重要性。可是碳排放量到底是什么,可以计算出准确的数值吗?

碳排放量特指每单位货品累积排放的温室气体。以汽车为例,从前家里能买得起汽车的人一般是非富即贵,但是现在的大城市中几乎家家都有车。如果要统计某辆汽车的碳排放量,就要从它生产时开始计算,后续的运输、使用当中产生的碳排放量的都要算上。

中国这些年一直在为减少排放量做出努力。不仅在“十二五”计划当中提出,要建立碳排放交易市场,这些年也在鼓励不少污染企业积极转型。而且单从人民的日常生活来看,减少碳排放的思想早就已经深入人心。现代的年轻人上下班多会选择乘坐公共交通,如地铁、公交等等,出游时也会优先选择共享单车。

此外,为了尽早实现碳中和,我国在这40年以来,一直都在实施植树造林计划。单从卫星拍摄的图片上来看,我国的“绿色”面积就已经扩大了很多。要知道森林的作用与红萍是差不多的,都能吸收二氧化碳改善环境。

红萍的其他作用

不得不说,红萍的生命力还是非常强的。已经过去了这么多年,它仍旧生存在地球的各个角落中。不少生物学家注意到了红萍除了有吸收二氧化碳、固氮的作用之外,还有不少用处。

作为水生植物,红萍和小青萍、凤眼莲一样,都可以用来治理污水。红萍的叶腔当中有一种固氮蓝藻,这一生物是与它共生的,能够将大气当中的氮气转化为植物体可吸收的物质,我们前文中提到的固氮作用正是得益于这个。

此外,红萍还有富集、吸附和挥发作用。针对水中的重金属可以吸附收集,还能产生净化效应,十分厉害。


对蕨状满江红富集重金属元素的研究表明, 在含有8—15mg/L的不同重金属元素培养液中生长3—7d后, 红萍体内 富集的镉含量高达10000 mg/L, 铜含量为 9000mg/L, 镍含量为 9000mg/L。

可以说,红萍算得上是真正的“环保小能手”了。不仅可以吸收空气当中的二氧化碳和氮气,还能够净化水中的重金属,也难怪人类如此的偏爱它。

水体重金属污染

红萍还可用于生态舱制氧

人类的目标是星辰大海这件事想必大家都知道,未来如果有机会,我们很可能会搭乘飞船前往其它星球居住。但像地球这样可以直接居住的星球实在是太少了,所以那时的人们应该都会生活在特制的生态舱当中,并不会直接暴露在宇宙环境之下。

得益于红萍的特性,它还能用于生态舱制氧。科学家们在满载受控生态生命保障系统当中进行了“红萍一人”的实验。最终发现红萍的光合作用可以使实验舱当中的氧气和二氧化碳处于平衡状态,10平方米的红萍就可以满足一个人对氧气的需求。

 

月球基地(模拟图)

属实没想到,这样小小的水生植物竟有如此妙用,如果能广泛用于密闭生态舱当中进行制氧,这算不算得上是另辟蹊径“帮助人类”呢?

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