地球上的碳都到哪兒去了？

地球的前半輩子是在二氧化碳的籠罩下度過的。

看看距離地球最近的兩個小兄弟吧。金星和火星的大氣層幾乎全是由二氧化碳組成的，可2007年測得的數(shù)據(jù)顯示，地球大氣層中的二氧化碳濃度只有0.0384%，也就是384ppm（1ppm等于百萬分之一），地球上的二氧化碳都到哪兒去了？

二氧化碳是著名的溫室氣體，它能讓太陽光順利通過，卻會阻止地表熱量的散失。金星的表面溫度之所以高達(dá)480°C以上，主要原因就是溫室效應(yīng)。火星的大氣層雖然也都是二氧化碳，但因為火星太小，大氣濃度低，溫室效應(yīng)弱，所以火星表面溫度夜間可降至—130°C。

地球和太陽的距離適中，但在地球形成的初期，太陽的輻射強(qiáng)度只有現(xiàn)在的1/4，為什么那時的地球沒有被凍成冰球呢？最新的理論認(rèn)為，正是由于二氧化碳產(chǎn)生的溫室效應(yīng)，地球的溫度才不至于太冷，從而使水的三種形態(tài)都存在。液態(tài)的水（比如降雨）能夠溶解空氣中的二氧化碳，把它變?yōu)樘妓猁}，沉積到巖石層中。地球的內(nèi)部很熱，沉積在地殼中的碳經(jīng)常會隨著火山噴發(fā)而重新變?yōu)槎�氧化碳釋放到大氣中，這就形成了一個碳循環(huán)。經(jīng)過幾億年，這個碳循環(huán)逐漸達(dá)到了某種平衡。

火星則因為體積太小，內(nèi)部冷得太快，火山活動不夠劇烈，沉積的碳不能重新被釋放到大氣中，所以碳循環(huán)也被中止了。

由此可見，水真是個好東西。一方面能通過自身的循環(huán)，帶動碳循環(huán)，穩(wěn)定地表溫度；另一方面，液態(tài)水的化學(xué)結(jié)構(gòu)非常適合作為溶劑，讓各種分子在水溶液中進(jìn)行隨機(jī)碰撞，生命就是在這種碰撞中誕生的。

生命的誕生促成了另一個碳循環(huán)。眾所周知，生命的基礎(chǔ)是光合作用，就是利用太陽提供的能量，把二氧化碳中的碳元素提取出來，連接成一條長短不一的碳鏈。這樣的碳鏈被稱為“有機(jī)碳”，因為它既能作為建筑材料，搭建成生命所需的各種有機(jī)分子（碳水化合物、蛋白質(zhì)和氨基酸等），又能燃燒自己，產(chǎn)生能量供生命使用。有機(jī)碳的燃燒過程又可以稱為氧化反應(yīng)，其產(chǎn)物就是二氧化碳和水。

生命是在大約35億年前出現(xiàn)的，經(jīng)過十幾億年的積累，碳循環(huán)再度達(dá)到了一種動態(tài)的平衡。通過生物圈進(jìn)行循環(huán)的碳的總量是巨大的，據(jù)估計，地球大氣層中每年有大約1100億噸的碳被光合作用轉(zhuǎn)化成有機(jī)碳，其中99.99%又通過氧化反應(yīng)被重新釋放到大氣中，只有不到0.01%因為地質(zhì)變動的原因而留在了地殼里。別看這是一個很小的數(shù)字，但經(jīng)過很多年后，累積起來就非常可觀了�？茖W(xué)家估計，留在地殼中的有機(jī)碳是生物圈有機(jī)碳總量的2.6萬倍！難怪地球大氣中的二氧化碳濃度變得如此之低，大部分碳元素都以各種形式留在了地下。

假如這些有機(jī)碳都能被人類利用的話，根本就不會有什么能源危機(jī)了，可惜的是，絕大部分有機(jī)碳都無法被人類利用，只有在某些特殊的條件下，這些有機(jī)碳才能變成我們所熟悉的化石能源。

拿石油來說。石油的形成需要密封無氧、高溫蒸煮、經(jīng)過微孔的巖石過濾并集中等多個條件，缺一不可。所以說，地下有油的國家實在是太幸運了。

別小看這點化石能源，如果在短時間內(nèi)被大量開采出來并燃燒掉的話，產(chǎn)生的二氧化碳也是很可觀的。目前人類每年因燃燒化石能源而向大氣中排放約75億噸碳，相比之下，因火山爆發(fā)而排放出來的碳還不到人類排放量的1%。

南極冰鉆的結(jié)果證明，地球大氣中的二氧化碳濃度在過去的1萬年里一直在260～280ppm范圍內(nèi)波動，但自工業(yè)化以來這個數(shù)字就開始逐年上升，目前已經(jīng)接近400ppm。如果僅僅計算因燃燒化石能源而產(chǎn)生的二氧化碳排放，這個數(shù)字還應(yīng)該再增加1倍。但是有證據(jù)顯示，大氣中二氧化碳濃度的提高加快了森林的生長速度，促進(jìn)了土壤對二氧化碳的吸收，這說明大自然正在努力地試圖平衡人類帶來的影響。

但是，大自然的平衡能力是有限的，面對突然多出來的這些碳，大自然一時也應(yīng)付不過來了，人類必須自己想辦法。（摘自2009年第6期《讀者》，作者：袁越，有刪改。）

【閱讀提示】文章深入淺出地介紹了地球上碳的去向，讓讀者全面地了解大自然的過去、現(xiàn)在的情況以及將來所面臨的挑戰(zhàn)。讀過之后，讓讀者意識到大自然的平衡能力是很強(qiáng)大的，但是有時候，面對突然產(chǎn)生的變故，大自然也無能為力。閱讀此文時，同學(xué)們要把握文章在說明事物時的清晰的層次、平實的語言，以及所采用的列數(shù)據(jù)、作詮釋、作比較、分類別等說明方法。

【關(guān)鍵詞句】

1.地球的前半輩子是在二氧化碳的籠罩下度過的。此句高度概括了過去地球的狀況，同時與標(biāo)題形成鮮明的反差，吸引讀者的閱讀興趣。

2. 由此可見，水真是個好東西。一方面能通過自身的循環(huán)，帶動碳循環(huán)，穩(wěn)定地表溫度；另一方面，液態(tài)水的化學(xué)結(jié)構(gòu)非常適合作為溶劑，讓各種分子在水溶液中進(jìn)行隨機(jī)碰撞，生命就是在這種碰撞中誕生的。此句為過渡段，很好地將文章前后兩大部分銜接起來了。

3. 但是，大自然的平衡能力是有限的，面對突然多出來的這些碳，大自然一時也應(yīng)付不過來了，人類必須自己想辦法。這一句為總結(jié)語，讓讀者清醒地認(rèn)識地球的現(xiàn)狀，從而采取一定的措施保護(hù)地球。

【閱讀練習(xí)】

1.從說明文分類來看，這是一篇 說明文，采用 順序來介紹“地球上的碳都到哪兒去了”這一科學(xué)話題。

2.看了全文，你知道地球上的碳都到哪兒去了呢？

3.根據(jù)文章的具體講解，橫線處最好填寫的內(nèi)容是（ ）

A．金星被大量的二氧化碳包圍著，再加上有很高的氣溫，所以很容易進(jìn)行碳循環(huán)。

B．金星因為溫室效應(yīng)強(qiáng)烈，會阻止地面熱量的散失，同時會阻止碳循環(huán)的形成。

C．金星距離太陽太近，溫度太高，水循環(huán)進(jìn)行不下去，也就沒法形成碳循環(huán)。

D．金星被大量的二氧化碳包圍著，碳循環(huán)因此變得十分地活躍。

4.劃波浪線的句子采用了什么說明方法？其目的是為了說明什么？5．“科學(xué)家估計，留在地殼中的有機(jī)碳是生物圈有機(jī)碳總量的2.6萬倍！”一句中，“估計”能否換成“斷定”？6.文章最后一段說：“大自然的平衡能力是有限的，面對突然多出來的這些碳，大自然一時也應(yīng)付不過來了，人類必須自己想辦法。”作為人類之中的一員，請你想想辦法吧！

【參考答案】

1.事理 邏輯

2.溶解在水中，變?yōu)樘妓猁}，沉積到巖石層中；經(jīng)過光合作用轉(zhuǎn)化成有機(jī)碳，其中一部分留在生物圈，一部分留在地殼中。

3.C

4.列數(shù)據(jù)，作比較，意在說明化石能源排放的二氧化碳數(shù)量可觀和大自然平衡二氧化碳的能力強(qiáng)。

5.不能，因為碳循環(huán)是一個非常復(fù)雜的過程，科學(xué)家只能靠科學(xué)推斷出來，也體現(xiàn)說明文語言的準(zhǔn)確性、嚴(yán)密性。

6.開放性試題。示例：大量種植樹木，提高大自然的平衡能力；盡量使用其它新能源能源，減少二氧化碳的排放。

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