一、 冷！长达3亿年的”冬天”
24亿年前的地球可能是这样的： 6park.com
注：仅为示意，并非实际陆地与海洋形状 6park.com
整个地球上，陆地上一片荒芜，完全没有生命的痕迹，红色的大地在太空中看起来怎么看都与如今的火星别无二致（成铁纪：我们现在80%的铁矿，都要感谢微生物们25亿年以前的馈赠）；但是在地球蓝色的海洋中，却是一派欣欣向荣的景色，各种光合细菌们自由自在的在温暖的海水中进行光合作用，源源不断释放出氧气来。地球中的大气中第一次有了氧气，而且氧气含量达到了它有史以来的最高值：4%。
仿佛只需要再努把力，把空气中的氧气增加一些，生命就能够从细菌形态进化出更为复杂的样子，然后登上陆地，演化出植物、动物，最终成为现在这个生机勃勃的地球。 6park.com
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但是现实总是残酷的，地球生命的演化历程注定充满坎坷，这些细菌的好时光结束了，地球24亿年前突然遇到了一次大降温，这次大降温持续了3亿年，一直到21亿年前地球温度才缓慢回升起来[1]。这次降温到底有多大呢？科学家们估计温度一度降到-50℃的低值水平并维持了数万年，而后在几百万年的时间内维持在-10℃的水平，整个地球全部被冰雪覆盖。 6park.com
大降温中，仅有少部分海洋没有被冰雪覆盖 6park.com
这次大降温时期被称为“休伦冰期”。
二、 大降温的原因
是什么造成了这一次的气候巨变呢？CO2，是的，主要就是二氧化碳的变化。
在光合作用出现之前，地球上的大气中有很多二氧化碳、甲烷这些温室气体，但是生命进化出光合作用以后迅速改变了大气的成分。（你知道吗，氧气曾经是一种有毒气体）
首先，氧气迅速氧化了大气中的甲烷[2]。 6park.com
甲烷氧化方程式 图/网络 6park.com
虽然甲烷被氧化后形成了二氧化碳，但是甲烷的温室效应是二氧化碳的23倍！因此甲烷的大量消失，对地球降温造成了相当大的影响。
其次，氧气的出现让厌氧细菌大量死亡，甲烷的产量大大降低。 6park.com
厌氧菌产生甲烷过程 图/网络 6park.com
厌氧细菌是地球上甲烷的主要来源之一，但是海洋中逐渐富氧，厌氧菌们大量死亡，剩余的厌氧菌不得不从海洋表面退守到深海中那些缺氧的犄角旮旯处苟延残喘。哦，顺便再说一句，我们很多农村中使用的沼气池，就是利用厌氧菌生产甲烷的能力，所谓的沼气，其实主要就是甲烷气。 6park.com
沼气池应用示意图 6park.com
再次，这一段时间是灰岩大量形成的时间，灰岩的形成也消耗了大量的二氧化碳。 6park.com
这大致就是灰岩形成的原理 6park.com
天津北京附近的灰岩很多就是这一时期的 6park.com
最后，生物们通过光合作用消耗二氧化碳。 6park.com
光合作用消耗二氧化碳 6park.com
虽然生命会继续在分解有机物的过程中又释放出二氧化碳，但是还是会有大量的生物在死亡后被迅速掩埋，构成这些生物体的有机物很多并没有变成二氧化碳，而是变成了化石。
现在我们大家都知道二氧化碳是一种温室气体，当这种温室气体大量减少会发生什么呢？降温！！！这种降温其实是一个恶性循环：
在降温过程中，两级因为纬度比较高，会优先结冰，这些覆盖在极地的冰盖像一面镜子，又把照射到极地的阳光大部分反射回去，这样，整个地球照射到的太阳光就会变少，这又加剧了降温的趋势→冰盖面积继续扩大→反射增加→光照减少→降温······
最终的结果就是几乎整个地球都被冰覆盖住了。 6park.com
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三、 火山拯救了地球上的生命
24-21亿年前，地球表面的冰盖可能有几十米，生活在海洋中的那些光合细菌们在这种严寒中细胞受损，又得不到光照没办法进行正常的生命活动···正如在上一节中讲到的恶性循环一样，这种全世界被冰覆盖的处境本来是无法逆转的，地球生命演化历程可能就此结束了。
但是好在我们的地球还很年轻，它内部还很活跃，在冰盖之下，总有一些火山时刻都在尝试着冲破冰层释放热量，这些火山周边的海域还很温暖，冰层也总是很快就被打破，在这些地区，光合细菌们艰难求生。 6park.com
冰川中的火山爆发 图/网络 6park.com
日复一日，年复一年，不停有火山冲破冰层的封锁，重新释放热量和二氧化碳，地球中的二氧化碳含量又开始缓慢回升，气温又开始重新回暖，冰层开始消退，地球重回温暖。
封冻——消融——封冻——消融····在这3亿年间，地球总共经历了4次这种冷—暖的循环。
但不管怎样，生命们艰难存活了下来，度过这次危机，接下来迎接它们的又是一个好时光。
PS：我们也在一个冰期之中
顺便说一句，我们现在其实也处于一个大的降温期中，这次降温被叫做“第四纪大冰期”，冰期已经持续了260万年，在这个大的冰期中，有一些时间比较温暖，被叫做间冰期，我们就处在第四纪大冰期的其中一个间冰期中，这就是为什么我们现在比较温暖的一个原因。
第四纪冰期还会持续多久？科学家们也不知道，也许已经进入了间冰期的尾声，我们马上将会面临更严酷的时代[3]。
但是，我们现在已经无法根据地质历史的记录进行推断了。因为我们目前面对一个危局：人类快速的消耗各种资源，石灰岩、石油、木材，这些物质燃烧产生的二氧化碳快速的进入大气。地球历史上，二氧化碳比现在高的多的时代很多，但是二氧化碳升高这么快的时代前所未有，所以环境的变化可能也会非常的剧烈，那些无法适应这种环境快速变化的物种可能会大量灭绝，灭绝后生态链可能崩溃，到时候人类能不能适应这种环境就很存疑了。
所以，我们目前为什么要控制碳排放呢？并不是要拯救地球，地球不需要我们拯救。我们需要拯救的是自己，各位共勉。
参考文献：
[1] Evans, D.A.; Beukes, N.J.; Kirschvink, J.L. Low-latitude glaciation in the Palaeoproterozoic era. Nature. March 1997, 386 (6622): 262–6. Bibcode:1997Natur.386..262E
[2]孔凡凡,袁训来,周传明.古元古代冰期事件:山西五台地区滹沱群的碳同位素证据[J].科学通报,2011,56(32):2699-2707.
[3]杨怀仁,徐馨.中国东部第四纪自然环境的演变[J].南京大学学报(自然科学版),1980(01):121-144+166-169.
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