Je, tutakuwa na hewa ya kutosha? Je, tutapata oksijeni ya kutosha? Oksijeni haitaisha.

Wanasayansi wa karne iliyopita walipanua maoni yao juu ya shida inayohusiana na oksijeni. Kulingana na mahesabu, ikawa kwamba ikiwa hatutapunguza kiwango cha uchafuzi wa mazingira yetu, oksijeni tunayopumua itaisha katika karibu karne tatu, na watu na wanyama watakosa hewa tu. Mwisho huu wa dunia unaweza kugeuka kuwa kweli, kwani tatizo hili linathibitishwa vyema na mahesabu ya hisabati na mantiki. Tani tatu za oksijeni zinahitajika ili kuchoma tani moja tu ya mafuta. Kuna kilo 6.75 za hewa kwa inchi ya mraba kwa jumla, oksijeni ya Dunia ina uzito wa tani 1,020,000,000,000. Inatosha kuchoma mafuta yenye uzito wa tani 340,000,000,000. Ubinadamu huchoma takriban tani 600,000,000 za makaa ya mawe kila mwaka, misitu inachomwa, bidhaa za petroli na madini mengine yanayoweza kuwaka hutumiwa na kuchomwa moto. Ukijumlisha yote, inatoka kwa takriban tani 1,000,000,000. Hata kwa jicho, mtu anaweza kukadiria kwamba oksijeni kwa kiwango hiki itaisha hivi karibuni, katika miaka 340 hivi. Lord Kelvin, Mmarekani na mwanasayansi mashuhuri, alitabiri kwamba mwanadamu atakoma kuwa huru na hewa. Wakati utakuja ambapo oksijeni itahifadhiwa kwa matumizi ya wakati ujao kwa kuisukuma kwenye hifadhi kubwa, na kila familia itagawiwa mgao wa hewa wa kutosha ili tu kazi muhimu ziweze kuungwa mkono na mwili. Wavuvi wa lulu - hivi ndivyo jamii kama hiyo inaweza kuwa na sifa. Vuta hewa - na usipumue hadi seli za viungo vyako zimetumia kila tone la mwisho, vuta pumzi nyingine ya hewa - na tena uende chini ya maji. Katika morgues, wakati wa autopsy, watahitimisha katika jamii ya baadaye: kifo kilitokea kutokana na njaa ya oksijeni. Ikiwa hakuna pesa, basi hakuna hewa kwako. Ni mwisho wa kusikitisha wa dunia. Lakini ni muhimu kuzingatia kwamba mwanzoni mwa karne iliyopita, ujuzi wa wanasayansi ulikuwa mdogo; Teknolojia yetu imefikia kiwango ambapo inaweza kuanza kutoa oksijeni ikiwa ni lazima.
kutoka kwa maji kwa kutumia electrolysis. Hitaji la haraka la hili halitakuja kwa muda mrefu, lakini kwa sharti moja, ikiwa mwani wetu, mimea, na misitu itazalisha kwa wingi gesi tunayohitaji. Mtu mzima, ikiwa hajishughulishi na kazi nzito ya mwili, hutumia takriban kilo 300 za oksijeni kwa miaka. Hata tukitumia hesabu za zamani na kuchukua kama msingi jumla ya uzito wa hewa ya wanasayansi hao, inageuka kuwa oksijeni inayopatikana bila kizazi chake itatosha kutoa maisha kwa watu 3,400,000,000,000, wakati kwa sasa kuna. takriban bilioni 6 kati yetu.

Sio siri jinsi phytoplankton inavyofaa kwa mazingira. Pia ina jukumu muhimu katika anga. Baada ya yote, ni kwake kwamba tuna deni la kutolewa kwa oksijeni hewani. Kwa kuongeza, iko kwenye msingi wa piramidi ya chakula, na, kwa kweli, inalisha bahari nzima.

Wanasayansi wamehesabu kuwa katika miaka 80 oksijeni itatoweka kabisa. Wafanyikazi wa chuo kikuu huko Michigan wamehesabu kuwa mnamo 2100, phytoplankton, chanzo kikuu cha oksijeni, kitakoma kabisa. Sababu ya hii ni ongezeko la joto duniani.

Kama matokeo ya uchambuzi mwingi wa spishi 130 za phytoplankton, iligundulika kuwa katika maji ya eneo la polar na bahari ya maeneo yenye hali ya joto, phytoplankton huzaa vizuri zaidi. Kwa kuwa hali ya joto huko ni ya juu kuliko wastani wa kila mwaka, ambayo ni ya kawaida kwa makazi yake.

Plankton ya kitropiki, kinyume chake, huzaa vizuri kwa wastani wa joto la kila mwaka au hata chini. Inageuka kuwa ni phytoplankton ya kitropiki ambayo itakuwa nyeti zaidi kwa ongezeko la joto duniani.

Hadi sasa, wanasayansi duniani kote hawajui kikamilifu jinsi phytoplankton inavyosambazwa katika maji ya dunia na jinsi itakavyofanya wakati wa ongezeko la joto duniani.

Kama matokeo, katika miaka 80 hivi, kulingana na wataalam, phytoplankton ya kitropiki, ambayo hufanya sehemu kubwa ya Bahari ya Dunia, itasukumwa kwenye nguzo au kufa kabisa. Katika matokeo yote mawili, kifo cha phytoplankton kitakuwa pigo kubwa kwa mifumo ikolojia ya baharini. Hata hivyo, bado kuna matumaini kwamba phytoplankton itaweza kwa namna fulani kukabiliana na hali mpya.

Wanasayansi wanaona vigumu kusema kwa nini aina fulani za plankton hazikuwa na njia za kukabiliana na utawala mpya wa joto, hasa tangu aina za kaskazini za phytoplankton zinapaswa kukabiliana vizuri na hali mbaya. Kwa kuongeza, watafiti hawazuii uwezekano kwamba mwani unaweza kuwa na fursa hiyo, lakini baada ya muda ulitumiwa. Hii bado inaruhusu sisi kutumaini kwamba plankton bado itaweza kukabiliana na mabadiliko ya hali ya hewa. Kazi ya siku za usoni ni kujua kwa kasi gani phytoplankton itazoea mabadiliko katika maumbile.

Angahewa ya dunia haina mapungufu ya wazi. Tabaka za nje zinaenea hadi kilomita elfu kadhaa. lakini 90% ya misa yake imejilimbikizia safu ya uso ya kilomita 16.
Ingawa hakuna mpaka sahihi wa kijiometri kati ya angahewa na nafasi, unaweza kufafanuliwa kwa maneno ya kimwili. Mpaka wa kimwili wa angahewa ni urefu ambao hewa bado ni mnene kabisa. kusajili mpangilio wa matukio ya kimwili yanayohusiana na dunia na nafasi yake.

Mali ya kimwili ya anga ni tofauti - sio tu ya wima; lakini pia usawa. Kwa kuongezeka kwa urefu, muundo na wingi wa mali zake zingine na vigezo hubadilika. Kuna mgawanyiko kadhaa katika angahewa, kama vile joto la kutenganisha.

Kama msingi, ni kawaida kuchukua mabadiliko ya wastani katika joto la hewa na urefu wa kupanda (r = - dT 1 dg). Kulingana na ishara zao tofauti (joto hubadilika na urefu, muundo wa anga na uwepo wa chembe za kushtakiwa) anga imegawanywa katika tabaka kuu tano zinazoitwa mashamba. Kati ya kila mpito kuna safu nyembamba inayoitwa mapumziko. Majina yao yanatokana na eneo lao; jinsi troposphere juu ya tropopause, nk.

Hewa inayounda angahewa ya dunia ni mchanganyiko wa gesi mbalimbali. Gesi ambazo hazifanyiki kemikali kwa kila mmoja huitwa mchanganyiko wa mitambo. Muundo wa hewa kwenye uso wa dunia umeanzishwa kwa usahihi zaidi. Mbali na gesi kuu - mchanganyiko wa nitrojeni, oksijeni na argon, pia kuna uchafu wa mitambo na gesi nyingine na viwango vya chini sana. Utungaji wa hewa sio sawa katika urefu tofauti.

Hadi kufikia urefu wa kilomita 800, angahewa inatawaliwa na nitrojeni na oksijeni. Zaidi ya kilomita 400 ilianza kuongeza maudhui ya gesi za mwanga - heliamu mwanzoni: na kisha hidrojeni. Kilomita 800 juu ya maudhui kuu ya angahewa ni hidrojeni.

Mpango safi unaweza kudhaniwa kuwa hadi takriban kilomita 200 za hewa; jirani ni mipako nyembamba na sare ya sifa zao za kimwili. Kadiri msongamano wa uso unavyoongezeka, usawa wa wiani hupungua, na kusababisha usambazaji usio sawa wa molekuli ya anga. Takriban nusu ya meza iko kwenye tabaka hadi kilomita 5 juu ya uso wa Dunia; katika urefu wa kilomita 30 ni karibu asilimia 99 zilizomo. Zaidi ya kilomita 35 uzito wa anga ni chini ya 1% l. Hata hivyo; Kuna idadi ya michakato na matukio. ambayo hutokea kama matokeo ya kufichuliwa moja kwa moja na mionzi ya jua. Kwa kweli, ni 1 ° / l ya kati ambayo ni msikivu kwa mionzi ya jua na kuipeleka kwenye anga ya chini.

Miaka bilioni 2.3 tu iliyopita, hewa inayozunguka Dunia haikuwa na oksijeni kabisa. Kwa aina za maisha ya zamani za wakati huo, hali hii ilikuwa zawadi halisi.

Bakteria wenye seli moja walioishi katika bahari ya awali hawakuhitaji oksijeni ili kudumisha utendaji wao muhimu. Kisha jambo fulani likatokea.

Oksijeni ilionekanaje duniani?

Wanasayansi wanaamini kwamba walipositawisha, baadhi ya bakteria “walijifunza” kutoa hidrojeni kutoka kwa maji. Inajulikana kuwa maji ni kiwanja cha hidrojeni na oksijeni, hivyo kwa-bidhaa ya mmenyuko wa uchimbaji wa hidrojeni ilikuwa malezi ya oksijeni, kutolewa kwake ndani ya maji, na kisha ndani ya anga.

Baada ya muda, viumbe vingine vimezoea kuishi katika angahewa na gesi mpya. Mwili umepata njia ya kutumia nishati ya uharibifu ya oksijeni na kuitumia kwa uharibifu unaodhibitiwa wa virutubisho, ambayo hutoa nishati ambayo mwili hutumia kudumisha kazi zake muhimu.

Nyenzo zinazohusiana:

Kituo cha dunia na vazi

Njia hii ya kutumia oksijeni inaitwa kupumua, ambayo tunatumia kila siku, hata leo. Kupumua ni njia ya kuzuia tishio la oksijeni: ilifanya uwezekano wa maendeleo duniani ya viumbe vikubwa - multicellular, tayari kuwa na muundo tata. Baada ya yote, ilikuwa kupitia ujio wa kupumua kwamba mageuzi yalimzaa mwanadamu.

Oksijeni ilitoka wapi duniani?

Kwa mamilioni ya miaka ambayo yamepita, kiasi cha oksijeni duniani kimeongezeka kutoka asilimia 0.2 hadi asilimia 21 ya sasa ya angahewa. Lakini si bakteria wa bahari pekee wanaolaumiwa kwa ongezeko la oksijeni katika angahewa. Wanasayansi wanaamini kwamba chanzo kingine cha oksijeni kilikuwa mabara yanayogongana. Kwa maoni yao, wakati wa mgongano, na kisha wakati wa mgawanyiko uliofuata wa mabara, kiasi kikubwa cha oksijeni kilitolewa kwenye anga.

Nyenzo zinazohusiana:

Siri za Dunia

Jinsi gani? Kama matokeo ya migongano na tofauti za mabara, miamba mikubwa ya sedimentary ilizama hadi chini ya bahari, ikiwa imebeba kiasi kikubwa cha viumbe hai. Ikiwa hii haikutokea, basi oksijeni zaidi ingetumika kwenye digestion na oxidation ya vitu hivi vya kikaboni. Kwa kuwa hawakuweza kufikiwa na oxidation, aina ya uchumi wa oksijeni ilitokea, na kiasi chake katika anga kilikuwa kikubwa.

Kutoroka kutoka kwa oksijeni

Viumbe vingine vimeweza kukabiliana na hata kufaidika na uwepo wa oksijeni katika anga. Walakini, viumbe vingi havikuweza kuhimili mabadiliko ya hali ya maisha na vilikufa. Aina fulani za viumbe hai zilitoroka kwa kujificha kutoka kwa oksijeni kwenye nyufa zenye kina kirefu na sehemu zingine zilizojificha. Wengi leo wanaishi kwa furaha katika mizizi ya mikunde, wakichukua gesi ya nitrojeni kutoka angahewa na kuitumia kuunganisha asidi-amino (vifaa vya kujenga protini) katika mimea.

Nyenzo zinazohusiana:

Je, Dunia inaweza kupunguza mwendo au kuacha kuzunguka?

Bakteria ya botulism ni mkimbizi mwingine wa oksijeni. Inapatikana katika nyama, samaki na mimea. Ikiwa wakati wa maandalizi yao, bacillus ya botulism haijaharibiwa na joto la juu wakati wa kupikia, basi inaweza kuzidisha kwa kiasi kikubwa katika chakula cha makopo ambacho kinatayarishwa kutoka kwa bidhaa zilizoorodheshwa.

Hii hutokea kwa sababu hakuna upatikanaji wa hewa kwa makopo. Ikiwa unakula chakula kilichochafuliwa na vijiti vya botulism, unaweza kuwa mgonjwa hatari.

Ukipata hitilafu, tafadhali onyesha kipande cha maandishi na ubofye Ctrl+Ingiza.

• Viumbe wa zamani zaidi duniani ...

Hata hivyo, kuita kasi hiyo kuwa ya kutisha itakuwa ni kutia chumvi.

Baada ya kusoma viputo vya hewa vilivyonaswa kwenye barafu ya Granland kwa mamia ya maelfu ya miaka, wanasayansi waligundua kwamba wakati huu kulikuwa na oksijeni kidogo katika angahewa ya Dunia. Wakati huo huo, kikundi cha wataalam wakiongozwa na Daniel Stolper kutoka Chuo Kikuu cha Princeton bado hawawezi kutaja kwa ujasiri sababu kwa nini zaidi ya miaka elfu 800 anga imepoteza oksijeni zaidi kuliko ilivyopata.

Watafiti wanasisitiza kuwa mkusanyiko wa oksijeni angani unapungua kwa kasi ya wastani - zaidi ya mamia ya milenia tangu Pleistocene, imepungua kwa asilimia 0.7 tu. Kulingana na wataalamu, wao wenyewe walifanya vipimo, hasa kwa udadisi, na hawakuweza kutabiri mapema ikiwa maudhui ya oksijeni katika hewa yamebadilika wakati huu na, ikiwa ni hivyo, kwa mwelekeo gani. Kipimo hakikuonyesha mwelekeo mkali zaidi, lakini wazi kabisa kuelekea kupungua kwake, watafiti wanabainisha.

Kama wataalam wanavyokumbusha, katika siku za nyuma, mabadiliko ya viwango vya oksijeni kwenye sayari yetu yalikuwa muhimu sana. Miaka bilioni kadhaa iliyopita, inadhaniwa kuwa nyenzo hii haikuwepo angani kabisa, lakini basi cyanobacteria ilianza kuitoa, na hivyo kuweka mwelekeo wa mageuzi kwenye sayari milele. Baadaye, oksijeni ilianza kuzalishwa na aina nyingi za mimea, na hata baadaye ikawa muhimu kusaidia maisha ya wanyama tata. Oksijeni haitumiwi tu na viumbe hai, lakini pia "hupoteza" wakati wa hali ya hewa ya miamba ya silicate. Pia, kulingana na wanasayansi, takriban kila milenia, atomi zote za O katika angahewa zinaweza kuwa katika molekuli za maji na kuwa oksijeni tena.

Wanasayansi walihakikisha kwamba, vyovyote vile sababu za kweli za jambo hilo walilogundua, oksijeni duniani hakika haitaisha katika siku za usoni. Walakini, wataalam huwa wanazingatia matokeo yaliyopatikana kama sababu nyingine ya kufikiria jinsi sayari inavyoathiriwa na vitendo vya wanadamu - leo watu hutumia oksijeni mara elfu zaidi kuliko hapo awali, na hivyo kuharakisha mchakato wa kupunguza kiwango chake ambacho tayari kimezingatiwa katika maumbile.