在地球歷史上，二氧化碳曾多次造成生物大滅絕，而在沒有人類參與的歲月里，這些可怕的二氧化碳都是由火山噴發(fā)出來的。現(xiàn)如今，人類也成為了二氧化碳的“高產(chǎn)戶”，與火山相比，誰產(chǎn)生的二氧化碳更多?

　　二氧化碳哪里來?

　　放眼看去，整個宇宙中受到二氧化碳困擾的似乎只有地球，為何只有地球有這么多的氣態(tài)碳?

　　地球上碳元素的存在狀態(tài)確實有些神奇——竟然有相當(dāng)一部分的碳存在于地幔和地殼中。碳是一種高揮發(fā)性元素，在行星形成初期，高溫高壓的環(huán)境會導(dǎo)致大量的碳元素逃逸到太空中;另一方面，碳也是一種高度親鐵元素，極易與鐵形成鐵碳合金，因此，當(dāng)時未能逃逸的碳極有可能大部分進(jìn)入了地球的金屬核中。總之，都不會出現(xiàn)在地幔和地殼里。

　　在苦苦追尋后，科學(xué)家為在地球淺表發(fā)現(xiàn)的碳找到了一些解釋。其實，地球上大部分的碳，都來自于小行星的撞擊。在地球形成之后的100萬年內(nèi)，包括月球在內(nèi)的星際保護(hù)層還沒有形成，大量的小行星撞擊到了地球上，這些小行星給地球帶來了大量的碳元素和水。就在這時，一顆類似水星的小行星與地球相撞了，它挾著雷霆萬鈞的氣勢撞入了地球中心，成為了地核的一部分。這顆小行星像水星一樣擁有富含硅的行星核心，這些硅將碳元素從地核中“驅(qū)趕”出來，碳就來到了地幔和地殼中。

　　地幔中的碳元素多與其他元素結(jié)合成了巖石，但在高溫高壓作用下，巖石熔融成巖漿，一部分的碳以氣體的形式存在于巖漿中，它們就像高壓啤酒中溶解的二氧化碳一樣，蠢蠢欲動。如果巖漿活動緩慢，其中的氣體會持續(xù)不斷地緩慢逸出，而如果多氣泡的巖漿上升到近地表處壓力急劇減小，溶解在其中的氣體難以脫出而突然釋放，則可能形成爆炸式噴發(fā)——火山爆發(fā)。

　　火山排氣量知多少

　　顯然，地幔中的碳主要通過火山活動釋放到大氣中，這個過程究竟釋放了多少二氧化碳呢?

　　科學(xué)家主要是通過無人機(jī)和人造衛(wèi)星監(jiān)測火山的排氣量，無人機(jī)可以飛到火山口中，幫助拍攝圖像和測量氣體，衛(wèi)星數(shù)據(jù)則通過氣候變化來推算火山的排氣量。同樣的方法也適用于海底火山和火山湖等。

　　2013年，意大利的一組科研人員跟蹤了33座火山緩慢排放二氧化碳的情況，發(fā)現(xiàn)這33座火山平均每年約排放6000萬噸二氧化碳。全球約有150座這樣的火山，據(jù)此估算這些火山每年約排放2.73億噸二氧化碳。火山在爆發(fā)狀態(tài)下每年約排放21.3萬噸的二氧化碳，歷史上共有約550次火山爆發(fā)事件，科學(xué)家們推斷這些火山每年約排放1.17億噸的二氧化碳。全球的死火山等其他區(qū)域每年約排放6600萬噸二氧化碳，火山湖每年約排放9400萬噸的二氧化碳，大洋中脊每年約排放9700萬噸二氧化碳。將上面的數(shù)據(jù)加起來，每年火山活動釋放的二氧化碳總量約為6.47億噸。

　　當(dāng)然，這個數(shù)據(jù)并不完全準(zhǔn)確，每年的火山活躍程度都不一樣，排出的二氧化碳量也不一定符合上述數(shù)據(jù)。比如1980年爆發(fā)的圣海倫斯火山以及1991年爆發(fā)的皮納圖博火山，它們分別排放了1000萬噸和5000萬噸的二氧化碳，遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于平均數(shù)值。但是，綜合其他研究成果，我們發(fā)現(xiàn)這個數(shù)據(jù)仍有一定的參考價值。

　　人類排氣量有幾許

　　如果說地幔的碳?xì)w火山支配，人類就是將地殼中的碳玩轉(zhuǎn)于股掌之上了。

　　雖然如今二氧化碳讓我們聞之色變，但碳元素卻是地球生命能夠誕生的基礎(chǔ)。地球的所有生物都含有碳，因此，生物們也每天都在排放二氧化碳。地球上生存著70億人類，光是呼吸作用，人類排放的二氧化碳量就不少。根據(jù)平均水平，一個人一天會排出0.9千克二氧化碳，那么全球人類一天就要產(chǎn)生630萬噸二氧化碳。

　　然而，與人類進(jìn)行經(jīng)濟(jì)活動所排放的二氧化碳相比，這不過是九牛一毛。使用能源和亂砍濫伐是人類影響大氣二氧化碳含量的主要方式。截止目前，化石能源仍然是人類的主要能源，在燃燒過程中，富含碳的化石能源會變成二氧化碳。這些二氧化碳少部分溶解在海洋和湖泊里，大部分會被植物吸收，成為光合作用的原料。一棵樹齡為50年的老樹通過光合作用平均每天可吸收約5千克二氧化碳，充分平衡了人類排放的二氧化碳?？墒牵祟惷磕甓紩撤ゴ罅繕淠?，使得地球上的二氧化碳逐漸“產(chǎn)能過?！?，累積得越來越多。

　　據(jù)統(tǒng)計，我們每燃燒1千克標(biāo)準(zhǔn)煤，就會排放2.493千克二氧化碳，每使用1度電，就會排放0.997千克二氧化碳;同樣道理，使用天然氣、汽油、柴油等能源，也會有相應(yīng)的二氧化碳排放量。通過統(tǒng)計各項經(jīng)濟(jì)活動中能源的使用量，我們可以算出人類經(jīng)濟(jì)活動排放的二氧化碳量。

　　伴隨著科技和工業(yè)不斷發(fā)展，全球二氧化碳排放量也在逐漸地增加，2018年全球二氧化碳排放量達(dá)到頂峰，高達(dá)340.5億噸，是全球火山活動排放量幾十乃至上百倍。近年來，世界各國越來越重視二氧化碳排放問題，自2019年以來全球二氧化碳排放量開始減少，2020年受疫情影響，二氧化碳排放量大幅減少，但仍然高達(dá)319.8億噸。

　　人類的二氧化碳排放量有多可怕?做個比較看得更清楚：人類活動每年帶來的二氧化碳排放量約為火山的50倍;1980年，圣海倫斯火山僅用了9個小時就將大約1000萬噸二氧化碳噴發(fā)到大氣中，像這樣大型的火山活動和噴發(fā)量大約每10年才會發(fā)生一次，但目前人類只需要2.5小時就可以釋放出相同數(shù)量的二氧化碳?，F(xiàn)在，你知道誰才是地球上的二氧化碳排放量之王了嗎?

　　火山排放的二氧化碳能導(dǎo)致生物大滅絕，人類排放的二氧化碳又將如何影響地球呢?