为什么人们不能燃烧大气中所有的氧气?(关闭)

Question

我们被告知，数十亿年前发展起来的光合作用产生了大气中所有的氧气。我想知道，为什么这个过程停止了?为什么现代植物更喜欢恢复熵，而古代植物…

实际上，古代的火箭将碳氢燃料从氧气中分离出来。现代的树木由这种燃料组成，它与来世的氧气重新结合。但为什么这种情况没有发生在古代植物身上呢?古代的碳水化合物去哪了?如果是石油和天然气，我们可以燃烧它。为什么你说我们没有足够的化石来燃烧所有的氧气?我们可以肯定地说，那些古老的植物的尸体被安全地保存在哪里，它们再也不能接触到氧气了?

Answer 1

光合作用没有停止。它每时每刻都在发生，分解水和二氧化碳，产生氧气和碳水化合物。同样，有机物也在腐烂和分解，需要氧气并释放二氧化碳。的林曲线实际上很好地说明了这一点:大部分发生这种情况的陆地都位于北方，在夏天，光合作用占主导地位，而在冬天，分解占主导地位。因此，大气中的二氧化碳浓度在北方夏季下降，在北方冬季上升。

你关于燃烧化石燃料耗尽大气中所有氧气的问题问得好。如果你真的能得到所有的碳，在过去的20亿年里，通过光合作用从氧气中分离出来，那么你就可以做到这一点。但是碳是无法获取的:实际上只有一小部分是以化石燃料的形式存在的。更大的一部分只是以有机物的形式分散在地球的沉积物中(包括陆地和海洋)，它可能还没有浓缩到足以自行燃烧的程度。例如，土壤中含有大量的碳，但它通常不会燃烧。更多的碳通过板块构造在沉积物中俯冲，现在居住在地球地幔下几十或数百公里处。(其中一部分最终会在火山爆发时以二氧化碳的形式释放出来)。

换句话说，光合作用产生的大部分碳已不能再燃烧，因此无法与大气中的氧气反应。

Answer 2

如果我没理解错的话，你假设一开始是CO₂，然后分解为有机碳和O₂通过光合作用。现在你会问，是否有可能通过燃烧所有有机碳来逆转这一切，这样它就会消耗O₂．

你的假设不太对。氧是地壳和地幔中最丰富的元素，锁在岩石中。岩石主要由氧气构成。大气中的氧气可以忽略不计，如果把它放在整个地球的背景下看的话。大气和固体地球之间的反应不断地消耗和产生氧气。

不仅如此，地球上还有一些过程会把沉积物拉到地球深处，在俯冲带。任何东西都可以被俯冲:包括有机的未氧化碳和碳酸盐形式的氧化碳(如石灰石)。这可以下降到几十到几百公里，远离与大气的任何相互作用。

举个例子，假设你有一片森林，它消耗了一定量的CO₂和H₂生成有机碳-氢并释放出多余的O₂到大气层。现在你把碳(和氢)锁在固体中。其中一些有机物质燃烧、分解或与大气中的氧发生反应₂产生CO₂和H₂啊，从头再来。然而，其中一些埋藏在地壳深处(这就是我们获得煤、天然气和石油的方式)。所以理论上，我们可以提取和开采一切，然后烧掉。然而，有些甚至埋得更深，并被携带下来俯冲到地球的地幔在那里，它离我们很远，我们也没有办法把它取出来烧掉。因此，在产生这种有机物质时产生的氧气在大气中徘徊，但有机物质本身在地幔深处，无法与任何氧气反应(如O₂在美国，任何氧化还原反应都是另一回事)。

总而言之，你的观点太简单了，因为它没有考虑到整个地球，而只考虑到表层土壤和大气。