探索受氧循环调节的地球可居住性的演变

作为几乎所有有氧生物生存和繁殖的重要物质，氧气与复杂生物的形成和发展密切相关。最近的评论提供了对氧气在不同时空尺度上循环的最新进展的系统概述，以及氧气在塑造我们当前宜居地球方面所起的重要作用。

兰州大学的黄建平教授是该评论的通讯作者，该评论的标题为“氧循环和宜居地球”，这是2021年4月号《科学地球科学》的封面文章。

在总结前人的最新研究成果的基础上，本文作者提出了以氧循环为核心的地球系统五个球体的耦合模型，并阐明了氧循环在其中的系作用。在本文中，作者全面地总结了氧气循环的变化及其对地球可居住性的影响，包括现代时间和地质时间，并展望了氧气循环研究的未来发展趋势。

“我们认为O 2是理所当然的，因为它一直在那里并且我们一直在呼吸，但是花了数十亿年才有足够的时间使像我们这样的动物存活下来。” 论文的相应作者兰州大学的黄建平教授指出：“这些过程涉及地球系统各个领域的相互作用，这是复杂的跨学科问题，具有多个时空尺度。” 在本文中，作者阐述了氧循环中的关键生化过程如何通过反馈和相互作用将地球系统的各个领域系在一起。“在氧气循环的长期演变过程中，逐渐形成了一个宜居的地球。”

还讨论了当前人类活动对氧气循环和生物多样性的影响。黄教授总结说：“地球历史上发生的五种大规模物种灭绝中的四种与缺氧有关，”目前，在人类活动的强迫下，我们的星球正在经历大范围的灭绝。以海洋脱氧为代表的大规模氧气减少。地球系统的氧气循环逐渐失衡，这非常令人担忧。”

氧气循环的研究涵盖了从日尺度到地质尺度的广泛时间尺度。在相应的时间范围内，不同时间范围的氧气循环控制着大气中的O 2。然而，尚未确定划分长期和短期氧气循环的明确界限，并且短期和长期过程之间的复杂相互作用仍然不清楚。由于地球系统是高度非线性且高度耦合的系统，因此较小的扰动可能会导致一系列剧烈的变化。“在可比的时间范围内连接短期和长期氧气循环而不是将它们分开是当务之急。

应当促进地球科学子学科(地质，海洋学，大气科学，古生物学等)与社会科学之间的有效的多学科合作，以揭示控制地球系统轨迹以及轨迹如何影响未来的隐藏机制。黄教授说。幸运的是，我们为扭转大气中O 2的下降做出了努力。在，旨在减轻荒漠化和扩大森林面积的绿色长城在过去几十年中取得了全面的成功。世界上一些主要城市已经实现了碳排放量减少及其相关的O 2消耗量的减少。

这项研究具有深远的科学意义和重要参考价值，对于了解地质历史中氧气循环与生物多样性之间的潜在系以及探索地球可居住性的历史演变和未来具有重要的参考价值。

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