Mặc dù chỉ chiếm đến 21% trong bầu khí quyển, oxy là loại khí quan trọng nhất cho sự tồn tại của các sinh vật sống trên Trái đất. Từ thực tế này, bạn có bao giờ tự hỏi chúng ta sẽ được thừa hưởng những gì nếu nồng độ oxy được tăng gấp đôi trên Trái đất?
Oxy trên Trái đất đến từ đâu?
Trái đất đã được sinh ra trong 4,6 tỷ năm. Sau vụ nổ Big Bang, Trái đất ban đầu được hình thành thành một "quả cầu lửa lớn" liên tục bị thiêu đốt, sau 1,1 tỷ năm nguội đi, sự sống trên Trái đất bắt đầu dần dần được sinh ra, khí quyển cũng bước đầu được hình thành.
Khi khí quyển mới hình thành, thành phần của nó không có oxy, khí quyển ban đầu chứa đầy các khí như amoniac và metan, oxy trong khí quyển được sinh ra sau đó chủ yếu đến từ hai phương diện, một là thực vật tham gia quang hợp và hai là sự tham gia của phi sinh học trong quá trình quang phân nước.
Hiện nay, chúng ta đều biết rằng hàm lượng oxy trong không khí chiếm khoảng 21% và hàm lượng oxy rất quan trọng đối với con người hoặc các sinh vật khác. Trong môi trường thiếu oxy, con người thậm chí không thể thở bình thường.
Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu lượng oxy trên Trái đất đột ngột tăng gấp đôi - khoảng 40% oxy trong không khí?
Dưới đây là những tác động lớn nhất mà khi mức oxy tăng lên đáng kể trên hành tinh của chúng ta.
Con người sẽ cảm thấy như thế nào với các mức hàm lượng oxy trong không khí khác nhau?
Trong môi trường thiếu oxy, con người thậm chí không thể thở bình thường. (Ảnh minh họa).
- Khi hàm lượng oxy từ 0% đến 10%, con người sẽ cảm thấy khó thở, lượng oxy trong máu liên tục giảm xuống, dần dần mất đi sự minh mẫn, lú lẫn và cuối cùng là tử vong do thiếu oxy.
- Khi hàm lượng oxy từ 10% đến 16%, con người cũng sẽ cảm thấy khó thở, tức ngực, thậm chí ngừng tim.
- Khi hàm lượng oxy ở mức 15% đến 19%, con người sẽ cảm thấy hoa mắt, chóng mặt, khó tập trung làm việc và học tập.
- Khi hàm lượng oxy từ 19% đến 24%, nó thuộc về nồng độ oxy trong không khí bình thường và con người có thể sống, học tập, tập thể dục và nghỉ ngơi bình thường.
- Khi hàm lượng oxy từ 24% đến 31%, môi trường ở nồng độ giàu oxy, đây cũng là môi trường thích hợp nhất để con người sinh sống. Con người sẽ cảm thấy đầu óc tỉnh táo, tràn đầy năng lượng và giấc ngủ sẽ được cải thiện.
- Khi hàm lượng oxy từ 31% đến 52%, lúc này môi trường có nồng độ oxy cao sẽ khiến quá trình lão hóa diễn ra nhanh hơn, tuổi thọ bị rút ngắn, cơ thể dễ mắc các loại bệnh như viêm phổi, bệnh võng mạc do oxy.
- Khi hàm lượng oxy từ 52% đến 90%, con người sẽ cảm thấy bồn chồn, trong thời gian ngắn sẽ dần dần thích ứng, nhưng cuối cùng sẽ bị ngộ độc oxy và chết vì suy hô hấp.
- Khi hàm lượng oxy từ 90% đến 100%, tốc độ oxy hóa đạt nhanh nhất và con người sẽ mất mạng ngay lập tức.
Nếu hàm lượng oxy trên Trái đất chỉ tăng gấp đôi, thì trong môi trường nồng độ oxy sẽ tương ứng với hàm lượng oxy từ 31% đến 52%, mặc dù cơ thể con người có thể thích ứng chậm nhưng những tổn thương khó lường theo thời gian chắc chắn sẽ xuất hiện.
Tác động lên động vật
Nhện, gián và nhiều loài sinh vật bò sát đáng sợ khác vốn luôn khiến chúng ta khiếp vía một phen sẽ ngày càng lớn hơn về kích thước. Những sinh vật nhỏ bé này thở qua các đường ống nhỏ - gọi là khí quản, vì vậy khi càng nhiều oxy đi qua các ống này, cơ thể của chúng càng ngày càng "phình to" và kích thước ngày càng phát triển. Chuồn chuồn lúc đó sẽ lớn bằng một con diều hâu, trong khi nhện sẽ lớn tới nỗi đủ để nuốt chửng một con chim bồ câu.
Tuy nhiên, bạn không cần phải lo lắng về sự an toàn của mình trước những con quái vật này vì bạn sẽ luôn kịp thoát khỏi chúng. Do có nhiều oxy được cung cấp ở phổi, với mỗi hơi thở, sức chịu đựng của bạn được tăng lên đáng kể. Lượng máu giàu oxy sẽ được bơm qua tĩnh mạch nhằm cung cấp năng lượng cho cơ bắp, và nếu máu được lưu thông tốt hơn, con người sẽ nhanh nhẹn và tập trung hơn. Kỷ lục chạy môn điền kinh của các vận động viên sẽ được cải thiện "thần tốc", phá vỡ các kỷ lục thế giới trước đó để những kỷ lục mới được thiết lập trong tương lai thế giới giàu oxy.
Hít gấp đôi lượng oxy như hiện tại, kỷ lục chạy môn điền kinh của các vận động viên sẽ được cải thiện "thần tốc".
Bạch cầu trung tính là một loại tế bào bạch cầu, góp phần quan trọng cho hệ thống miễn dịch của con người bằng cách sử dụng oxy để chống chọi bệnh tật. Những tế bào này sẽ tăng khả năng đề kháng virus và vi khuẩn có hại do lượng oxy được cung cấp nhiều hơn, từ đó chúng ta ít bị bệnh và lên cơn sốt hơn.
Tuy mang lại nhiều lợi ích đến thế, lượng oxy dư thừa cũng sẽ kéo tình trạng sức khỏe của bạn đi xuống. Nếu các cơ quan trong cơ thể gắng sức quá mức do hấp thu quá nhiều oxy, bạn dễ bị kiệt sức và để lại hậu quả nghiêm trọng liên quan đến tính mạng. Các ca tử vong do kiệt sức lúc này còn phổ biến hơn so với các ca tử vong do gặp phải bạo bệnh.
Tác động lên đời sống thực vật
Nếu tăng gấp đôi nồng độ oxy trên Trái đất, những thay đổi đáng chú ý nhất sẽ là hiện tượng tăng tốc các quá trình như hô hấp và đốt cháy. Do oxy hiện diện nhiều hơn, các đám cháy rừng sẽ trở nên lớn hơn và tàn khốc hơn; Đến cả thảm thực vật ẩm cũng không thể trở thành "khiên chắn" được. Tất cả mọi thứ đều có nguy cơ dễ bị cháy nhiều hơn.
Đồng thời, các quá trình như quang hợp sẽ bị trì trệ do nồng độ CO2 trong khí quyển thấp hơn. Thảm thực vật xanh hiện tại sẽ nhường chỗ cho một quang cảnh phủ đầy rêu và nấm như thời tiền sử.
Tác động lên các vùng núi
Nếu nồng độ oxy tăng gấp đôi, việc sinh sống ở độ cao như thế sẽ không còn có bất kỳ vấn đề nghiêm trọng nào.
Đối với những dân du lịch bụi và kẻ đi phượt hay mơ về những tòa lâu đài bên trên tầng mây, hoặc được sống trên những đỉnh núi cao nhất, mức oxy thấp ở trên cao luôn khiến cuộc hành trình trở nên gian nan. Tuy nhiên, với góc nhìn lạc quan hơn, nếu nồng độ oxy tăng gấp đôi trong khí quyển, các vấn đề về hô hấp sẽ là vấn đề ít gặp nhất và việc sinh sống ở độ cao như thế sẽ không còn có bất kỳ vấn đề nghiêm trọng nào.
Điều này sớm dẫn đến việc con người chiếm lấy diện tích khu vực miền núi và biến chúng thành các khu vực sinh sống cho người dân, cuối cùng làm suy giảm các thành tạo tự nhiên và chất lượng đất. Lớp băng trên các đỉnh núi sẽ tan đáng kể trong khi môi trường sống cho thực vật và động vật sẽ phát triển mạnh ở đó.
Tác động lên khí quyển Trái đất
Nồng độ oxy cao hơn giúp chim bay cao hơn trên bầu trời và bay trong thời gian dài hơn.
Khi nồng độ oxy tăng, mật độ không khí trong khí quyển cũng sẽ tăng. Điều này sẽ cho phép các máy bay, tàu lượn, dù và chim bay cao hơn trên bầu trời và bay trong thời gian dài hơn. Nồng độ oxy cao hơn cũng sẽ tạo ra bầu không khí dày hơn, giúp tán xạ nhiều ánh sáng mặt trời hơn, làm cho bầu trời nhìn trông xanh hơn và giảm nhiệt độ không khí.
Tác động lên máy móc
Oxy trong nhiên liệu cải thiện hiệu suất động cơ bằng cách giảm lượng nitơ đi vào động cơ, khiến cho động cơ nóng lên. Nếu nhiệt ít đi, hiệu suất được cải thiện và mức tiêu thụ nhiên liệu sẽ giảm xuống. Hiện tượng này chắc chắn sẽ dẫn đến một tương lai khả quan hơn cho các ngành công nghiệp và máy móc tự động trên thế giới.
Tuy nhiên, nếu đốt cháy nhiều nhiên liệu hơn thì máy sẽ thải ra nhiều khí thải hơn, cuối cùng làm tê liệt bầu khí quyển.
Kết luận
Nếu nhìn qua lịch sử, chúng ta sẽ thấy hậu quả lại thường đi theo tình huống tưởng trông khả quan. Các lợi ích có được nhờ tăng gấp đôi lượng oxy trên Trái đất tuy nghe hấp dẫn, nhưng chúng ta sẽ phải trả giá với sự sống ngắn ngủi hơn và viễn cảnh cho hành tinh khó lường hơn.
Ngày nay, giữa các sinh vật đã tồn tại một chuỗi kết nối hoàn chỉnh. Việc nồng độ oxy tăng đột ngột sẽ làm cho nhiều sinh vật không thể thích nghi được với môi trường này, dẫn đến sự tuyệt chủng sinh học. Và nếu có sự tuyệt chủng sinh học xảy ra, nó sẽ dẫn đến một phản ứng dây chuyền, cuối cùng dẫn đến sự tuyệt chủng hàng loạt. Quá trình này sẽ tiếp diễn cho đến khi một chuỗi mới ổn định được hình thành lại.
Chưa kể, nếu nồng độ oxy tăng gấp đôi một cách đột ngột, hậu quả nghiêm trọng nhất là việc mất cân bằng môi trường. Vì oxy là chất đẩy nhanh quá trình cháy, khi hàm lượng oxy tăng lên, quá trình cháy sẽ diễn ra dễ dàng và dữ dội hơn.
Trong quá trình này, một khi cháy rừng xảy ra, nó sẽ bùng cháy dữ dội hơn và khó bị dập tắt hơn. Sự kết thúc của kỷ nguyên của các loài côn trùng khổng lồ cách đây 300 triệu năm cũng liên quan nhiều đến các đám cháy toàn cầu xảy ra vào thời điểm đó.
Do môi trường giàu oxy, với nguyên liệu là những cánh rừng bao phủ khắp hành tinh, những ngọn lửa đã cháy hàng trăm năm. Cuối cùng nó dẫn đến việc nhiệt độ Trái đất tăng mạnh và gây ra sự tuyệt chủng hàng loạt. Sau đó, hàm lượng oxy cũng giảm nhanh chóng, cuối cùng dẫn đến sự trỗi dậy của loài bò sát và bắt đầu thời đại của khủng long trên Trái đất.
Chúng ta nên cảm thấy mình may mắn khi hành tinh của chúng ta cân bằng hoàn hảo các yếu tố. Tuy lượng Oxy chỉ chiếm 21% nghe có vẻ thấp khi xét đến hàng tỷ người đang cùng chung hít thở bầu không khí ngột ngạt, nhưng giờ đây bạn đã biết được cuộc sống sẽ nguy hiểm đến thế nào nếu vũ trụ biến đổi lượng không khí trên Trái đất!