地球上的两次氧气暴增事件，为什么从石炭纪开始，地球上的氧气浓度就一直在下降呢

提起石炭纪地球上的两次氧气暴增事件，大家最熟悉的名字应该就是“巨虫时代”了，确实，在石炭纪，昆虫的体型达到了生物进化史上的峰值，出现了半米多长的蝎子，翅膀展开接近一米的蜻蜓等等。而这些巨型昆虫的成因与石炭纪的氧气浓度有很大的关系，从整体上看，石炭纪的氧气浓度是从低到高，然后再从高到低递进的。那么，是什么让石炭纪的氧气浓度发生变化呢？我们简单地来聊一下这个问题。

首先，我们来看一下石炭纪的氧气含量为什么会增加？科学家们通过对地球上不同年代地质层中的放射性同位素分析发现，在距今约3.59亿年前-2.99亿年前的这个时间段内，地球上大气中氧气的含量曾经一路飙升到达过35％，相比较现在大气中氧气的含量（21％）高出了约1.5倍。这究竟是怎么回事呢？

首先，任何时期的氧气含量并不是一蹴而就的，而是有一个漫长的变化过程，石炭纪的氧气含量也是如此，从进入石炭纪开始，氧气含量一直缓慢的增加，直到距今约3亿年前到达了峰值。

其次，石炭纪的氧气增加与上一个地质年代泥盆纪（距今约4亿年前-3.6亿年）打好的基础是分不开的。在泥盆纪的中期，虽然“褶皱造山”（地壳运动的一种）停止了，但是海西运动（地壳升降）并没有停止，这就造成了大量的陆地裸露了出来。到了泥盆纪的后期，蕨类植物在陆地上已经具有了相当的规模。

到了石炭纪，尤其气候温暖湿润，有利于植物的生长，所以蕨类植物进一步地扩大了在陆地上的覆盖面积，根据科学家对石炭纪早期的地质层的研究发现，当时蕨类植物几乎覆盖了地球陆地的超过95％。植物的大面积覆盖，再加上阳光的照射，植物的光合作用开始吸收二氧化碳，释放氧气，此时，大气层中各种气体的比例开始了剧变，到了石炭纪的中期，由于植物光合作用的影响，大气中氧气的占比达到了35％。

有了植被，适宜的环境，到了石炭纪中期出现了无翅昆虫，之后昆虫们慢慢演化出了翅膀，并且在超高的氧气含量下，加上当时陆地上的昆虫几乎没有天敌，最终让它们的体型也达到了史上的峰值，形成了著名的“巨虫时代”。

石炭纪后期的氧气含量为何持续降低？石炭纪后期的氧气含量开始下降与一个大事件有极大的关系，它就是石炭纪生物大灭绝。这次的灭绝事件发生在距今约3.05亿年前，而且该灭绝事件与石炭纪雨林崩溃事件有着直接的关系。

石炭纪从距今约3.59亿年前开始，经过了五千多万年的沉淀期，蕨类森林几乎占据了整个陆地，只要有森林的地方就会有枯枝落叶，况且在几千万年的时间中，石炭纪的陆地上由于枯枝和落叶的发酵已经形成了一定的煤矿层。就是这个变化，为石炭纪雨林崩溃事件埋下了伏笔。

由于石炭纪的地壳运动并没有停止，地壳运动使得地幔的岩浆由于的活跃，岩浆的高温将地下的煤炭点燃，火山的喷发导致了地面上的枯枝落叶燃烧，再加上石炭纪密度较大的氧气的助燃，大火一旦被点燃，就是大规模的，而且时间持续也非常的长。

正是因为大火，导致了雨林的崩溃，进而导致了巨虫时代的落幕。而燃烧是需要消耗大量的氧气，释放大量的二氧化碳的，所以，在石炭纪的后期，大气中二氧化碳的浓度为0.08％，是现在二氧化碳浓度的接近3倍。这就是石炭纪后期氧气含量持续降低的原因。

当然火山喷发和岩浆活动只是科学地推断之一，在目前的科学家还有一个说法就是在石炭纪的后期，地球曾经进入过一次短暂的冰河时代，冰河时代的来临，终结了石炭纪时期的雨林时代，地球上的环境开始变得干燥。干燥是森林大火的主要诱因之一，因为无论是打雷、小型的火山喷发在干燥的森林中都能造成大火。

因此，石炭纪的氧气浓度降低是发生在末期的，而这次的降低于全球性的大火有关，不过大火的起因目前有两个主流的说法：一个是岩浆，一个是干燥。

总结石炭纪是地球史上氧气浓度最高的时期，这是因为陆地上几乎都被蕨类森林覆盖的原因，但是，在整个石炭纪，氧气浓度并不是一直很高的，到了石炭纪末期，大火不但摧毁了雨林系统，还带走了无数的“巨虫”和氧气，将“巨虫时代”彻底的终结。