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兰州大学研究氧循环 称大气氧气亏损正在增大

科普小知识2022-06-21 01:36:12
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图为兰州大学大气科学学院院长黄建平教授在第三届“中国大地测量与地球物理学术会议”上介绍氧循环的最新研究成果。钟欣摄影

新华社兰州8月26日电(记者南如卓马)记者26日从兰州大学获悉,兰州大学大气科学学院院长黄建平教授及其研究团队近日在中国*期刊《科学通报》上在线发表了题为《全球氧气收支及其未来项目》的研究成果。这项研究是世界上首次对氧循环的系统研究,填补了对氧循环认识的空白,开辟了气候变化研究的新方向。

据报道,该研究量化了人类活动对全球氧收支长期变化的影响,并预测了未来氧浓度的变化。研究指出,化石燃料的燃烧是氧气浓度下降的主要原因。

第三届“中国大地测量与地球物理学术会议”近日在兰州大学召开。黄建平在会上说,在过去的100年里,全球气候系统正在经历以全球变暖为特征的重大变化。虽然科学界正在密切关注大气中二氧化碳浓度的迅速增加对全球气候和生态系统的影响,但我们忽略了大气中另一个主要成分氧气的变化。

作为地球大气层最重要的组成部分之一,氧气在全球生物化学循环中起着重要作用,是维持人类和大多数生物机体各种生理活动的第一需要。然而,由于氧气在大气中含量巨大,它一直被认为是“取之不尽用之不竭的”。

黄建平说,事实上,自工业革命以来,大规模的人类活动,如燃烧化石燃料、人口增长、过度放牧和城市扩张,大大增加了氧气的消耗,打破了长期的氧气平衡,增加了氧气不足。

研究指出,化石燃料的燃烧是氧气浓度下降的主要原因。目前,全球每年耗氧量总量已达到39Gt,其中化石燃料燃烧每年耗氧量约为25Gt(注:t为1吨,g为10的9次方),但陆地和海洋生态系统的产氧量仅为约17.8Gt,这导致大气中的氧含量以每年约21.2Gt的速度下降,大气中的氧浓度以每年约4ppm的速度下降,约为二氧化碳浓度上升速度的两倍。

黄建平和他的研究小组认为,如果不尽快采取措施,到本世纪末,大气中的氧气将每年减少100Gt(18ppm/y)。尽管目前氧气浓度的下降还没有对人类健康构成重大威胁,但我们生活的环境和呼吸的空气正在悄然发生重大变化。人类正在消耗数十亿年来地球进化过程中积累的氧气。这些变化最终会威胁到人类的生存。科学界应该对此高度重视,并尽快制定出应对计划。

这项研究得到了国家自然科学基金创新研究小组项目的支持。(结束)