海洋科普:人类赖于生存的氧主要来自于海洋

来源:微信   发布时间:2017-03-27 10:48:47 

 众所周知,氧气是人类赖于生存的气体,人们无时无刻都需要呼吸,吸进氧气,呼出二氧化碳。那氧气是什么?氧气来着于哪里呢?

  氧气是无色无味气体,弥漫在我们生活的大气层中 。也就是说,地球被大气层包围着,大气层中的气体就是我们平时所说的空气。空气由20.9%的氧气、78.1%的氮气、0.93%的氩气,还有少量的二氧化碳、稀有气体和水蒸气等成分组成。大气层的厚度大约在1000千米以上,但没有明显的界限,大气层的空气密度随高度而减小,越高空气越稀薄。同理,空气中氧气含量也随高度而减少,人们呼吸也会越发困难,缺氧症状加重将会影响健康,甚至威胁生命。因此,正常的氧气浓度对人们来说多么重要。那是谁制造氧气,维持空气中的氧浓度呢?

  大气层的氧气主要来源于两种作用,一个是非生物参与的水的光解,一个是生物参与的光合作用。前者指水被光分解释放出氧,这是消耗能量的反应。后者是植物中的叶绿素在阳光照射下起光合作用,吸收二氧化碳,释放氧气。也就是说,植物中的叶绿素把空气中的二氧化碳和水制造成了氧气和葡萄糖,这是植物特有的生理现象。后者是大气层中的氧气和二氧化碳的含量保持相对稳定的主要因素。

  据科学研究统计,在地球上,由光合作用所产生的氧气中,88%是在海洋中形成的,其中海藻起主要作用。地球上的植物大约有50 多万种,生活在海洋中的植物种类很多,仅藻类就多达10万种以上,加上海藻生活的范围很广,除了生长在海陆交接的地方和低潮线以下的浅海区域,它们还可以生活在100-200米的水层中,海洋中的藻类面积就很大,加上海洋约占整个地球面积的71%。另外,光合单位的周转率是跟体型成反比的特点,也就是说,植物个体越小,单位重量的植物光合效率就越高。如一棵树长到原来的两倍需要几年,一个藻类分裂成两个只要1天。所以海洋植物的光合作用比陆生植物的光合作用所占比重大得多。研究人员发现,海藻在制造有机物时,产生了大量的氧气,维持人类生存的空气中的氧浓度,每年几乎还要吸收1,550亿吨二氧化碳,作为碳汇影响着全球气候。

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  藻类除了有光合作用功能外,还都有吸收营养和制造营养物质的功能。并且绝大部分的藻类是寄生关系,这就意味着,一部分浮游生物的变化将可能引发整个海洋生态系统的变化。同时,海洋浮游生物还是鱼类的饵料基础,这能将营养回收到食物链的底层,构成了海洋生命支撑系统关键的一部分。

  为了能有一个安全、健康、清新的生存环境,我们必须重视海洋环境保护工作,从保护每一滴海水,每一个海藻做起。这不仅是人类发展的需要,更是人类生存的需要。

  (作者系宁波大学法学院副研究员/中国海洋网通讯员/浙江省科普作家;本文是福建省人文社会科学重点研究基地重大项目(编号FJ2015JDZ008)和浙江省哲学社会科学重点研究基地(浙江省海洋文化与经济研究中心)项目(编号16JDGH043)的阶段性成果。)


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