为什么二氧化碳在地球历史上一直在减少?

Question

我注意到$\ce{CO2}$实际上是在减少的时间。

我猜是茂密的植被或森林开始生长，它们通过光合作用吸收了二氧化碳?有人能给我点提示吗?

Answer 1

简单的答案是，地球最初分配的大部分CO₂被锁在各种碳酸盐矿物中，主要是方解石(石灰石、大理石和白垩)。根据这文章，目前大气中有大约8000亿吨碳;方解石矿物中封存着大约3900亿吨碳。所有这些碳曾经以CO的形式存在于大气中₂．降雨溶解一氧化碳₂在H₂有限公司_3.(碳酸)，然后与含钙矿物反应，沉淀到世界各地的海洋中，形成早期的方解石沉积物。

如果没有这个过程，地球的气候就不会与金星的气候有太大的不同。

Answer 2

不，这不是由于繁茂的植被(直到几亿年前才出现)。大约25亿年前的时期被称为伟大的氧化时期。没有人确切地知道，但这可能是由于厌氧菌在过去的10亿年里生产氧气造成的。它们通过给地球充氧来破坏环境。我们有大量的铁矿地层(带状铁矿地层)，可以证明地球基本上已经生锈了。海洋中的游离铁吸收氧气，析出Fe2O3。大约在70万年前，氧气终于达到了足够高的水平，第一个多细胞生命得以进化。

顺便说一句，我认为这张图纯粹是猜测，但我也想知道更多关于来源的信息

Answer 3

由于地球变冷，地壳变厚，当氧气形成臭氧层时，土地变得适合光合作用生物，火山活动也减少了。热量会在空气中产生比今天更多的二氧化碳，这会使空气变得更热，直到地球的热辐射变得足够强。一开始很热，因为所有的熔岩和火山的二氧化碳盖过了较弱的太阳。然而，当温度变低时，温度导致更多的二氧化碳被纳入碳酸盐岩中，并在它们的板块俯冲时被推回地幔。当恐龙在温暖的地球上漫游时，地面上仍然有白垩粉，但由于板块构造，大量的二氧化碳大气都在地幔中。

Answer 4

有很多事情需要考虑，我只是一个门外汉，只是把这作为一种爱好。

1)太阳风和磁场。

我们都听说过火星的大气层被太阳风侵蚀。年轻的地球也可能因为太阳风而失去了一些早期的大气——当然是原始问题中图表中的一些H2。他也是。

地球磁场大约形成于35亿年前。地球必须冷却到足以使内核变成固体，从而形成磁场。此外，在太阳系的前11亿年，太阳可能有更频繁和更强的太阳风。

来源:http://www.wired.com/2010/03/earths-magnetic-field-is-35-billion-years-old/

所以在最初的11亿年里，太阳风可能是影响地球大气层的主要因素。此外，如果我们在月球形成的时候开始研究，晚期的重轰炸也可能给地球带来了冰冻气体。年轻的太阳系是一个混乱的地方。

随着磁场的形成和晚期重轰炸的结束(其中一些小行星可能一度蒸发了地球上的整个海洋)，生命成为大气变化的驱动因素。

氧是我们关心的，但它不是第一个。早期形式的光合作用可能包括硫，而且很可能所有的光合作用都发生在海洋中。海洋中溶解的气体并不多，但足够多，在数亿年的时间里，这将产生影响。不用说，一旦氧气开始光合作用，就会产生更大的影响。

氧气光合作用可能开始于大约27亿年前，在吸收和利用溶解在海洋中的二氧化碳(但最终来自大气)和释放氧气方面是巨大的。

来源:http://www.scientificamerican.com/article/timeline-of-photosynthesis-on-earth/

最初释放的O2与溶解在海洋中的铁结合在一起，后来，当释放到大气中(大约23 - 24亿年前)，它可能与地球大气中任何剩余的CH4(甲烷)和NH3(氨)发生反应并去除。溶解的氧气有助于使海洋变得清澈，但它也给原始细菌带来了问题，因为它们发现溶解的氧气很难反应，这导致了进一步的进化，生命保护自己不受氧气的影响，最终，这也导致了臭氧层，帮助早期生命迁移到陆地。氧气在形成花岗岩时也很有用，因为花岗岩比玄武岩轻，从而形成了更持久、更高的大陆。

但关于你的问题，重要的是一些细菌死了，掉到了海底，这是早期大部分二氧化碳去的地方，它在海底形成了层，随着时间的推移变成了岩石。

来源:http://www.washingtonpost.com/national/health-science/bacterial-traces-from-35-billion-years-ago-are-oldest-fossils-experts-say/2012/12/27/9261e02c-4acb-11e2-9a42-d1ce6d0ed278_story.html

大约4亿年前，当第一片森林出现时，它们也发挥了捕获和储存二氧化碳的作用，并进一步减少了大气中的二氧化碳含量，但到那时，30亿年前产生的大部分二氧化碳已经被吸收了。

构造力确实会使一些被困住的气体返回到大气中，但随着时间的推移，(我认为-关于这一点的文章似乎有点复杂)，但我认为，对于一个有生命的星球来说，其趋势是逐渐捕获越来越多的大气，不仅导致二氧化碳含量减少，而且在地质时期的大气压力也会降低。一个可能的例子是翼手龙，为了飞行，它可能需要比我们今天更厚的大气层。昆虫也能告诉我们一些过去的大气压力。昆虫没有肺，所以它们的大小受到通过气管流入体内的可用氧气的限制。更大的昆虫意味着两件事，更高的氧气含量和/或更高的大气压力。

现在，更多的细节和短期变化:

它的smypostandillwriteifiwn是正确的，关于大气气体的海洋储存受到温度的影响，但我很难看到它在地质尺度上发挥主要作用，尽管它肯定对今天的二氧化碳含量有影响。

大型火山事件，比如2.5亿年前西伯利亚的那场，或者6600万年前印度的那场，可能燃烧了足够多的煤炭，并捕获了大量的碳沉积物，从而显著地改变了大气和二氧化碳含量，但我认为这些变化都是暂时的(尽管2.5亿年前的那场火山是巨大的，可能会产生更持久的重大变化)。

此外，自然灾害，比如海洋变得停滞并释放H2S，这对陆地上的生命非常不利，或者海洋释放大量的CH4，也会对大气含量产生短期影响，所以这个问题有很多变化，这取决于你想要多近地观察它。

脚注:我只是一个业余爱好者，而不是一个在这方面有学位的教授。这是一个复杂的领域，有很多活动的部分。