Adakah kita akan mempunyai cukup udara? Adakah kita akan mendapat cukup oksigen? Oksigen tidak akan habis.

Para saintis abad yang lalu mengembangkan pandangan mereka tentang masalah yang berkaitan dengan oksigen. Mengikut pengiraan, ternyata jika kita tidak mengurangkan kadar pencemaran alam sekitar kita, oksigen yang kita sedut akan kehabisan dalam kira-kira tiga abad, dan manusia dan haiwan hanya akan mati lemas. Akhir dunia ini mungkin menjadi benar, kerana masalah ini dibuktikan dengan baik oleh pengiraan matematik dan logik. Tiga tan oksigen diperlukan untuk membakar hanya satu tan bahan api. Terdapat 6.75 kilogram udara setiap inci persegi secara keseluruhan, oksigen bumi seberat 1,020,000,000,000 tan. Ia cukup untuk membakar bahan api seberat 340,000,000,000 tan. Kemanusiaan membakar kira-kira 600,000,000 tan arang batu setiap tahun, hutan dibakar, hasil minyak dan mineral mudah terbakar lain digunakan dan dibakar. Jika anda menjumlahkan semuanya, ia akan menjadi kira-kira 1,000,000,000 tan. Walaupun dengan mata, seseorang boleh menganggarkan bahawa oksigen pada kadar ini akan kehabisan tidak lama lagi, dalam masa kira-kira 340 tahun. Lord Kelvin, orang Amerika dan saintis terkenal, meramalkan bahawa manusia akan berhenti bebas daripada udara. Masanya akan tiba apabila oksigen akan disimpan untuk kegunaan masa depan dengan mengepamnya ke dalam takungan yang besar, dan setiap keluarga akan diperuntukkan catuan udara yang cukup supaya hanya fungsi penting dapat disokong oleh badan. Nelayan mutiara - ini adalah bagaimana masyarakat seperti itu boleh dicirikan. Ambil nafas - dan jangan bernafas sehingga sel-sel organ anda menghabiskan setiap titisan terakhir, tarik nafas lagi - dan sekali lagi masuk ke dalam air. Di bilik mayat, semasa bedah siasat, mereka akan membuat kesimpulan dalam masyarakat masa depan: kematian berlaku akibat kebuluran oksigen. Jika tidak ada wang, maka tiada udara untuk anda. Ia adalah akhir dunia yang menyedihkan. Tetapi perlu diperhatikan bahawa pada awal abad yang lalu, pengetahuan saintis adalah terhad; mereka belum tahu bahawa Bumi itu sendiri juga mempunyai rizab oksigen, jadi masalahnya agak dibesar-besarkan. Teknologi kami telah mencapai tahap di mana ia boleh mula menjana oksigen jika perlu.
daripada air menggunakan elektrolisis. Keperluan mendesak untuk ini tidak akan datang untuk masa yang lama, tetapi dengan satu syarat, jika alga, tumbuhan, hutan kita menghasilkan gas yang kita perlukan dengan banyaknya. Seorang dewasa, jika dia tidak terlibat dalam buruh fizikal yang berat, menggunakan kira-kira 300 kilogram oksigen selama bertahun-tahun. Walaupun kita menggunakan pengiraan lama dan mengambil sebagai asas jumlah berat udara para saintis tersebut, ternyata oksigen yang ada tanpa penjanaannya akan mencukupi untuk menyediakan kehidupan kepada 3,400,000,000,000 orang, sedangkan pada masa kini terdapat kira-kira 6 bilion daripada kita.

Bukan rahsia lagi betapa bermanfaatnya fitoplankton untuk alam sekitar. Ia juga memainkan peranan penting dalam suasana. Lagipun, ia adalah kepadanya bahawa kita berhutang pelepasan oksigen ke udara. Di samping itu, ia berada di dasar piramid makanan, dan, sebenarnya, memberi makan kepada seluruh laut.

Para saintis telah mengira bahawa dalam 80 tahun oksigen akan hilang sepenuhnya. Kakitangan universiti di Michigan telah mengira bahawa pada tahun 2100, fitoplankton, sumber utama oksigen, akhirnya akan berhenti wujud. Sebabnya ialah pemanasan global.

Hasil daripada pelbagai analisis terhadap 130 spesies fitoplankton, didapati bahawa di perairan kawasan kutub dan lautan zon sederhana, fitoplankton membiak dengan lebih baik. Memandangkan suhu di sana adalah lebih tinggi daripada purata tahunan, yang tipikal untuk habitatnya.

Plankton tropika, sebaliknya, membiak dengan baik pada suhu tahunan purata atau lebih rendah. Ternyata ia adalah fitoplankton tropika yang akan lebih sensitif terhadap pemanasan global.

Sehingga kini, saintis di seluruh dunia tidak mengetahui sepenuhnya bagaimana fitoplankton diedarkan di seluruh perairan dunia dan bagaimana ia akan bertindak semasa pemanasan global.

Akibatnya, dalam kira-kira 80 tahun, menurut pakar, fitoplankton tropika, yang membentuk sebahagian besar Lautan Dunia, akan ditolak ke kutub atau mati sama sekali. Dalam kedua-dua hasil, kematian fitoplankton akan menjadi tamparan besar kepada ekosistem marin. Walau bagaimanapun, masih ada harapan bahawa fitoplankton akan berjaya menyesuaikan diri dengan keadaan baru.

Para saintis mendapati sukar untuk mengatakan mengapa sesetengah spesies plankton tidak mempunyai cara untuk menyesuaikan diri dengan rejim suhu baharu, terutamanya kerana spesies fitoplankton utara harus menyesuaikan diri dengan baik kepada keadaan yang teruk. Di samping itu, para penyelidik tidak mengecualikan kemungkinan bahawa rumpai laut mungkin mempunyai peluang sedemikian, tetapi lama-kelamaan ia telah digunakan. Ini masih membolehkan kita berharap bahawa plankton masih dapat menyesuaikan diri dengan keadaan iklim yang berubah-ubah. Tugas untuk masa terdekat adalah tepat untuk mengetahui sejauh mana fitoplankton akan menyesuaikan diri dengan perubahan alam semula jadi.

Atmosfera Bumi tidak mempunyai batasan yang jelas. Lapisan luar memanjang sehingga beberapa ribu kilometer. tetapi 90% daripada jisimnya tertumpu pada lapisan permukaan 16 kilometer.
Walaupun tiada sempadan geometri yang tepat antara atmosfera dan ruang, ia boleh ditakrifkan dalam istilah fizikal. Sempadan fizikal atmosfera ialah ketinggian di mana udara masih agak padat. untuk mendaftarkan susunan fenomena fizikal yang berkaitan dengan bumi dan ruangnya.

Sifat fizikal atmosfera adalah heterogen - bukan sahaja menegak; tetapi juga mendatar. Dengan peningkatan ketinggian, komposisi dan kuantiti sifat dan parameternya yang lain berubah. Terdapat beberapa bahagian di atmosfera, seperti suhu pemisahan.

Sebagai asas, adalah kebiasaan untuk mengambil purata perubahan suhu udara dengan ketinggian dalam pendakian (r = - dT 1 dg). Mengikut tanda-tanda mereka yang berbeza (perubahan suhu dengan ketinggian, komposisi atmosfera dan kehadiran zarah bercas) atmosfera dibahagikan kepada lima lapisan utama yang dipanggil medan. Di antara setiap peralihan terdapat lapisan nipis yang dipanggil pecah. Nama mereka berdasarkan lokasi mereka; bagaimanakah keadaan troposfera di atas tropopause, dsb.

Udara yang membentuk atmosfera bumi adalah campuran pelbagai gas. Gas yang tidak bertindak balas secara kimia antara satu sama lain dipanggil campuran mekanikal. Komposisi udara di permukaan bumi ditubuhkan dengan lebih ketepatan. Sebagai tambahan kepada gas utama - campuran nitrogen, oksigen dan argon, terdapat juga kekotoran mekanikal dan gas lain dengan kepekatan yang jauh lebih rendah. Komposisi udara tidak sama pada ketinggian yang berbeza.

Sehingga ketinggian kira-kira 800 km, atmosfera didominasi oleh nitrogen dan oksigen. Lebih daripada 400 km mula meningkatkan kandungan gas ringan - helium pada mulanya: dan kemudian hidrogen. 800 km di atas kandungan utama atmosfera terutamanya hidrogen.

Pelan bersih boleh diandaikan sehingga kira-kira 200 km udara; sekeliling adalah salutan nipis dan seragam ciri fizikal mereka. Apabila ketumpatan permukaan meningkat, ketidaksamaan ketumpatan berkurangan, membawa kepada pengagihan jisim atmosfera yang tidak sekata. Kira-kira separuh jadual berada dalam lapisan sehingga 5 km di atas permukaan Bumi; pada ketinggian 30 km adalah kira-kira 99 peratus terkandung. Di atas 35 km jisim atmosfera adalah kurang daripada 1%l. Namun begitu; Terdapat beberapa proses dan fenomena. yang timbul akibat pendedahan langsung kepada sinaran suria. Malah, ia adalah perantaraan 1°/l yang responsif kepada sinaran suria dan menghantarnya ke atmosfera yang lebih rendah.

Hanya 2.3 bilion tahun yang lalu, udara yang mengelilingi Bumi sama sekali tidak mengandungi oksigen. Bagi bentuk kehidupan primitif pada masa itu, keadaan ini adalah hadiah sebenar.

Bakteria bersel tunggal yang hidup di lautan primordial tidak memerlukan oksigen untuk mengekalkan fungsi penting mereka. Kemudian sesuatu berlaku.

Bagaimanakah oksigen muncul di Bumi?

Para saintis percaya bahawa semasa mereka berkembang, beberapa bakteria "belajar" untuk mengekstrak hidrogen daripada air. Adalah diketahui bahawa air adalah sebatian hidrogen dan oksigen, jadi hasil sampingan daripada tindak balas pengekstrakan hidrogen ialah pembentukan oksigen, pelepasannya ke dalam air, dan kemudian ke atmosfera.

Dari masa ke masa, sesetengah organisma telah menyesuaikan diri untuk hidup dalam suasana dengan gas baru. Badan telah menemui cara untuk memanfaatkan tenaga pemusnah oksigen dan menggunakannya untuk pecahan terkawal nutrien, yang membebaskan tenaga yang digunakan oleh badan untuk mengekalkan fungsi pentingnya.

Bahan berkaitan:

Pusat dan mantel bumi

Kaedah menggunakan oksigen ini dipanggil pernafasan, yang kita gunakan setiap hari, malah hari ini. Pernafasan adalah satu cara untuk menangkis ancaman oksigen: ia memungkinkan pembangunan di Bumi organisma yang lebih besar - multiselular, sudah mempunyai struktur yang kompleks. Lagipun, melalui kemunculan pernafasan, evolusi melahirkan manusia.

Dari mana datangnya oksigen di Bumi?

Sepanjang berjuta-juta tahun yang telah berlalu, jumlah oksigen di bumi telah meningkat daripada 0.2 peratus kepada 21 peratus atmosfera semasa. Tetapi bakteria lautan bukan satu-satunya yang harus dipersalahkan untuk peningkatan oksigen di atmosfera. Para saintis percaya bahawa satu lagi sumber oksigen ialah benua yang bertembung. Pada pendapat mereka, semasa perlanggaran, dan kemudian semasa perbezaan benua berikutnya, sejumlah besar oksigen dibebaskan ke atmosfera.

Bahan berkaitan:

Rahsia Bumi

Bagaimana? Akibat perlanggaran dan perbezaan benua, batuan sedimen yang besar tenggelam ke dasar laut, membawa bersamanya sejumlah besar bahan organik. Jika ini tidak berlaku, maka lebih banyak oksigen akan dibelanjakan untuk pencernaan dan pengoksidaan bahan organik ini. Oleh kerana mereka tidak dapat diakses oleh pengoksidaan, sejenis ekonomi oksigen berlaku, dan isipadunya di atmosfera menjadi lebih besar.

Melarikan diri dari oksigen

Sesetengah organisma telah berjaya menyesuaikan diri malah mendapat manfaat daripada kehadiran oksigen di atmosfera. Walau bagaimanapun, kebanyakan organisma tidak dapat menahan perubahan dalam keadaan hidup dan mati. Beberapa spesies makhluk hidup melarikan diri dengan bersembunyi dari oksigen di celah-celah yang dalam dan tempat terpencil yang lain. Ramai hari ini hidup bahagia dalam akar kekacang, menangkap gas nitrogen dari atmosfera dan menggunakannya untuk mensintesis asid amino (blok binaan protein) dalam tumbuhan.

Bahan berkaitan:

Bolehkah Bumi menjadi perlahan atau berhenti berputar?

Bakteria botulisme adalah pelarian oksigen lain. Ia terdapat dalam daging, ikan, dan tumbuhan. Jika semasa penyediaannya, bacillus botulisme tidak dimusnahkan oleh suhu tinggi semasa memasak, maka ia boleh membiak secara intensif dalam makanan dalam tin yang disediakan daripada produk yang disenaraikan.

Ini berlaku kerana tiada akses udara ke dalam tin. Jika anda makan makanan yang tercemar dengan rod botulisme, anda boleh menjadi sakit yang berbahaya.

Jika anda mendapati ralat, sila serlahkan sekeping teks dan klik Ctrl+Enter.

• Makhluk paling purba di Bumi...

Walau bagaimanapun, untuk memanggil langkah yang menakutkan adalah keterlaluan.

Selepas mengkaji gelembung udara yang terperangkap dalam glasier Granland selama beratus-ratus ribu tahun, saintis mendapati bahawa pada masa ini terdapat kurang oksigen di atmosfera Bumi. Pada masa yang sama, sekumpulan pakar yang diketuai oleh Daniel Stolper dari Universiti Princeton belum dapat menamakan dengan pasti sebab mengapa lebih 800 ribu tahun atmosfera telah kehilangan lebih banyak oksigen daripada yang diperolehi.

Penyelidik menekankan bahawa kepekatan oksigen di udara berkurangan pada kadar yang sangat sederhana - selama ratusan milenium sejak Pleistocene, ia telah menurun sebanyak 0.7 peratus sahaja. Menurut pakar, mereka sendiri melakukan pengukuran, terutamanya kerana rasa ingin tahu, dan tidak dapat meramalkan terlebih dahulu sama ada kandungan oksigen di udara telah berubah pada masa ini dan, jika ya, ke arah mana. Pengukuran itu tidak menunjukkan trend yang paling terang, tetapi benar-benar jelas ke arah penurunannya, kata para penyelidik.

Seperti yang diingatkan oleh pakar, pada masa lalu, turun naik paras oksigen di planet kita adalah sangat ketara. Beberapa bilion tahun yang lalu, dipercayai bahawa bahan ini tidak ada di atmosfera sama sekali, tetapi kemudian cyanobacteria mula melepaskannya, dengan itu selama-lamanya menetapkan arah evolusi di planet ini. Selepas itu, oksigen mula dihasilkan oleh pelbagai jenis tumbuhan, dan kemudiannya ternyata diperlukan untuk menyokong kehidupan haiwan yang kompleks. Oksigen bukan sahaja dimakan oleh makhluk hidup, tetapi juga "terbuang" semasa luluhawa batu silikat. Juga, menurut saintis, kira-kira setiap milenium, semua atom O di atmosfera berjaya berada dalam molekul air dan menjadi oksigen semula.

Para saintis memberi jaminan bahawa, apa pun punca sebenar fenomena yang mereka temui, oksigen di Bumi pasti tidak akan kehabisan dalam masa terdekat. Walau bagaimanapun, pakar cenderung menganggap keputusan yang diperoleh sebagai satu lagi sebab untuk memikirkan bagaimana sebenarnya planet ini dipengaruhi oleh tindakan manusia - hari ini orang menggunakan seribu kali lebih banyak oksigen daripada sebelumnya, dengan itu mempercepatkan proses mengurangkan jumlahnya yang telah diperhatikan dalam alam semula jadi.