地球上有多少碳？

时间：2022-06-17 来源：作者：[db:作者] 浏览次数：

地球属于碳基生命，碳无疑是地球上最重要的元素。那么，地球上到底有多少碳呢？这么重要的问题，没有准确的答案，只是一个估计。

地球上到底有多少碳

大约10年前，来自全球几十个国家的1000多名地质科学家决定联手挑战这一难题。他们在全球几乎所有的火山和地质活动带安装了测量仪器，记录从地面释放的碳(主要是二氧化碳和一氧化碳)总量，然后收集这些数据进行分析，得到了18.5亿千兆吨(1千兆吨等于10亿吨)的数字，这是地球上所有碳元素的总量。

这些碳大部分深埋在地下，地表部分(包括海洋、土壤和大气)的碳总量只有43500千兆吨，占地球总碳量的比例非常小。

在所有表层碳中，深埋在海底的碳约为37000千兆吨，约占85.1%；海洋沉积物中碳的总量为3000吨，约占6.9%；陆地生态系统总碳约2000吨，占4.6%。表层碳约900千兆吨，约占2%；大气中碳的总量为590亿吨，仅占地表碳总量的1.4%。

从这个角度看，我们脚下的地球就像一颗定时炸弹，隐藏着巨大的风险。得益于地球上的碳循环，地球大气中碳的总量一直维持在相对稳定的水平，生命延续至今。

碳循环的细节相当复杂。作为普通读者，我们只需要知道这个循环主要由两部分组成。首先，大气中的二氧化碳由于光合作用进入生物体内，生物碳的一部分随着海洋生物的尸体沉入海底，然后由于板块运动被埋在地下。其次，埋在地下的碳由于地质运动又转回地表，然后随着火山喷发重新释放到大气中，供植物吸收利用。地球大气温度能够保持相对稳定的主要原因是，在最近的5亿年里，地球的地质活动一直比较稳定，这使得每年火山喷发释放到大气中的碳保持在2.8-3.6亿吨的水平，这与沉入地下的生物碳总量刚好相当。

地质研究表明，在过去的5亿年里，地球碳循环的平衡被严重破坏了5次，包括6500万年前的小行星撞击事件。当时一颗直径超过10公里的小行星撞上了地壳的一个大洞，一下子释放出425 ~ 1400千兆吨的碳。这些碳导致的全球气候变化持续了数百年，导致约75%的物种灭绝，包括当时的陆地霸主3354恐龙。

统计数据显示，自工业革命以来，人类通过燃烧化石能源向大气中释放了约2000亿吨碳，这比导致恐龙灭绝的小行星撞击事件释放的碳总量要多得多。更可怕的是，这个过程还在继续。目前人类活动每年排放到大气中的碳总量是火山喷发排放的40 ~ 100倍，说明地球碳循环已经严重失衡。

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