3月5日,美国国家海洋和大气管理局化学科学实验室的科学家研究发现,清理太空垃圾和退役卫星,让它们返回地球并在与大气层摩擦后燃烧过程中会生成金属颗粒。这些金属颗粒将形成极地平流层云,可能会破坏臭氧层。
臭氧层是地球生命的保护伞。地质工作者在野外标配的装备是防晒服和遮阳帽,目的是抵挡紫外线辐射。其实抵达地面的紫外线还不到太阳辐射释放的5%,倘若所有紫外线被全盘接收,生命恐怕也不复存在了。
然而,就在去年9月,欧洲空间局发布的最新数据表明,南极洲上空臭氧层空洞面积已达2600万平方公里,比整个北美洲还要大。人类正面临着“伞破屋漏”的危险处境。
我们现在该怎么办?想要知道这件事必须追根溯源,了解臭氧层是如何形成的。
臭氧和氧气如同两个兄弟,要想知道臭氧的秘密,还要从地球史上氧气最重要的两次“狂飙”事件,就是地质学家称为“大氧化事件”中寻找答案。
在冥古宙,大气中充斥着甲烷、二氧化碳等气体,别说臭氧,就连氧气都没有,也没有臭氧层。到了古元古代,一种生物的繁盛让地球生命的齿轮开始转动,那就是蓝细菌,依靠光合作用掀起了一场震天撼地的革命,成为地球的造氧工厂。这便是氧气的第一次“狂飙”事件,臭氧层也因此逐渐形成。
在新元古代,一次剧烈的地质活动改写了原有的剧本。此时地球上所有陆地合并形成了一个超级大陆,并往海洋送去了矿物质。海洋中的微生物大量消耗海洋中的有机物并产生氧气,从而成为地球新的造氧工厂,这便是氧气的第二次“狂飙”事件。氧气含量遥遥领先,使臭氧层得到进一步加强,并直接打开了地球生物的“潘多拉魔盒”,这便是大名鼎鼎的寒武纪生命大爆发。
由此可见,氧气的“狂飙”造就了臭氧层,为生命的繁衍提供了保障。
在2亿5千万年前,剧烈的火山活动把这个时期的臭氧层捅破了,随即而来的是地球历史上最大的生物灭绝事件,70%以上的陆地生物灭绝,90%以上的海洋生物灭绝。
20世纪70年代以来,人类排放了大量用于冰箱、空调、灭火剂的化工制品——氟利昂和哈龙。它们进入大气中遇到臭氧后便夺取臭氧的氧原子,进而不断消耗大气中的臭氧,形成大面积的臭氧层空洞。
地球的演化历史告诉我们,臭氧层的破坏会带来巨大的灾难,唯有停止使用危害臭氧层的化工制品,爱护地球生命的保护伞,才能让生命之花在这个星球上一直绽放。
(作者系中国地质大学博士、第十届全国科普讲解大赛二等奖获得者)