然而板块运动是一个相当漫长的过程
若要完整走完这一循环
需要花费数百万年至数千万年的时间
但它就像一个精巧的恒温器
通过调节大气中二氧化碳的含量
使地球维持在一个较稳定的温度区间
而同样诞生、演化于太阳系内部的金星、火星
则因为缺少健全的碳循环变得截然不同
金星因大气中的二氧化碳无法被消耗
而炎热无比
火星因大气中的二氧化碳得不到补充
而天寒地冻
(金星、地球、火星温室效应对比图;导致行星地表温度差异的因素包括行星距太阳远近、大气层厚度等,其中碳循环的完整与否亦是此三颗行星地表温度差异的主要因素之一,制图@罗梓涵/星球研究所)
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碳循环就像为地球施展了魔法
为地球提供了恰到好处的温室效应
将其塑造成最适宜生命诞生的家园
往后数亿年
生命不辱使命地在地球出现
而生命又将反过来
深刻改变地球的碳循环
03
碳基生命
约38亿年前
在海洋深处的一个角落
碳元素与氧、氢、氮等元素聚在一起
逐渐演变成细胞
以碳元素为核心的碳基生命就此诞生了
(美国黄石公园的大棱镜温泉,泉周的艳丽色彩源自各种细菌,而细菌正是最古老的生命之一,图片来源@视觉中国)
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生命诞生之初的地球几乎没有氧气
早期的生命也仅深居海洋摇篮
在漫长岁月中缓缓演化
然而波澜不惊从不是地球的风格
约27亿年前出现的蓝细菌
突然打破了这份宁静
它们带来了生命史上最伟大的发明
光合作用
将生命与地球双双推向大变革
(澳大利亚鲨鱼湾星空下的叠层石,叠层石是蓝细菌等微生物在生长过程中形成的沉积构造,摄影师@Tea-tia)
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生活在浅海区域的蓝藻
能够利用太阳光
将二氧化碳和水变为自身所需的营养
并释放氧气
随着蓝藻的大量繁殖
海水和大气中的氧气含量逐渐提升
大量的二氧化碳也从大气转移到生命中
然而
无机碳循环无法立刻填补
大量从大气中逃脱的二氧化碳
温室效应因此走向衰弱
全球开始变冷,直至冰封
约在24亿年前
地球变成了一个“雪球地球”
(该时期被称为休伦冰期,除上述原因外,大气中大量甲烷被氧化也被认为是此次地球变冷的重要原因之一;雪球地球想象图,其以现代地球为底,此处仅作示意,图片来源@Wikimedia Commons)
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