谁在偷氧？80万年来大气氧量持续下降，南极冰层下的气泡揭示原因

今天地球所处的冰河时代开始于大约270万年前，在此期间发生了几十次冰川循环。在每个地区，冰盖交替生长，覆盖了地球三分之一的面积，然后退缩到两极。每个周期持续约4万年，直到约100万年前。大约在大气氧气开始减少的同时，冰川周期的长度开始变成大约10万年。

大气中氧气冷下降的原因是氧气产生的速率低于氧气消耗的速率，这就是我们所说的源和汇。源是产生氧气的物质，汇是消耗氧气的物质。在这项研究中，我们将这种下降解释为氧气消耗的增加，这意味着大气中的氧气含量下降更多。地球的生物圈并没有造成这种下降，因为氧气的产生和消耗在生物圈中是平衡的，从大气中吸收的氧气和它产生的氧气一样多。从全球来看，风化是最有可能消耗足够氧气来解释下降的地质过程。发起这项研究的科学家们考虑了两种加剧风化的情况。

一个是冰川扩张时全球海平面下降，冰川退缩时海平面上升。冰川周期长度增加一倍以上，海平面的波动幅度也会增加一倍。随着海岸线的开发，以前被水覆盖的陆地上的物质会暴露在大气中氧气的氧化力下。研究人员做了一些计算来探索风化过程中消耗了多少氧气，但最终发现只能解释观察到的氧气减少量的四分之一。

由于每个冰川周期的冰覆盖率并不精确，冰川侵蚀导致的化学风化程度更不确定。有证据表明，它可以吸收足够的氧气来解释这种下降。

虽然地球大气中的氧气含量在80万年里只下降了0.2%，但对于地球系统来说，一个细微的变化都可能对地球生物圈或地球气候产生巨大的影响，这一研究成果未来可能被用于判断地外行星的可居住性。