如果所有生物停止制造氧气，人类多久会憋死？ 第1页

人类可以用电解或太阳光将海水分解来制造氧气，但根据实际情况不一定有必要使用：

• 地球大气里现存的氧气相当之多，按照Walker, J. C. G.的估计有1.4E18千克，这是14后面有17个零的数字；每年，地球生物圈和大气圈·水圈·岩石圈交换约3E14千克氧气；在地球生物圈完全不进行光合作用而维持现有呼吸作用率的情况下，大气里现存的氧要等五千年^[1]到两万五千年才会耗尽。
• 况且在这个情景里呼吸作用率不可能不变。
• 将比较敏感的人憋死至少要将大气氧浓度从现在的21%降到18%以下，起码七百一十四年。人还可以从空气里浓缩氧，足够你等到人类完成大规模的地球工程——事实上你这辈子都不一定看得到人类开始搞这个工程，因为实在是没必要。
• 如果要求人类只靠技术产生氧气，其实人类文明的总功率拿出约十分之一来制造氧气，效果就会超越地球生物圈的光合作用氧生产量，而且这个工程并不会很花时间去准备。
• 况且人类文明的总功率还在成长，将今后新兴建太阳光发电、氢能源、裂变核能之类产业的生产路径改动一下就能产生巨大的氧气生成量，无需专门改动现有产业。

但是，粮食危机就是另一回事了，现代社会的资源分配是不平衡的，会有一些人等不到食物分配完成（后详）。

地球大气里的氧气主要来自浮游光合生物中的色藻和蓝菌。将这些生物改成不产氧光合作用并不是不行。

• 色藻现归属SAR超类群，将其描述为浮游植物的教科书严重过时。硅藻和双鞭毛虫门（甲藻）提供了色藻主要的光合作用氧生产量，随季节变化占全球光合作用氧生产量的20%^[2]到50%。
• 蓝菌Prochlorococcus作为旧分类浮游植物，每年的活细胞数量随季节变化在2.8E27~3.4E27个^[3]，约1.71亿吨碳。此物种随季节变化提供全球光合作用氧生产量的13%到48%^[4]，与另一种蓝菌Synechococcus提供了约一半的海洋碳固定量。蓝菌早已算是细菌界的了。

但“不用考虑饿死”是不可能的。人和家禽·家畜所吃的植物没有产氧光合作用以外的能量来源，寄生植物依靠的是宿主的产氧光合作用，食虫植物是从昆虫等动物里获取氮和微量元素而不是作为能源，况且这些昆虫的生物量本质上还是产氧光合作用支持的。植物不可能靠不产氧光合作用维持现在的生物量，粮食危机不可避免。

不过，事实上人类的存续并不需要太多人口，而且人也可以食用加工过的色藻、细菌、古菌，在必要的场合单细胞农业可以支持成百上千亿的人口，麻烦的是建成之前某些地方就会呈现中国古籍里的描述^[5]了。

总之，由于人类在这方面的能力强于地球生物圈的其余部分，无论经过多久，这件事都不能导致人类被“憋死”。

参考

1. ^ Walker, J. C. G. (1980) The oxygen cycle in the natural environment and the biogeochemical cycles, Springer-Verlag, Berlin, Federal Republic of Germany (DEU)
2. ^ https://www.livescience.com/46250-teasing-apart-the-diatom-genome.html
3. ^ https://doi.org/10.1073%2Fpnas.1307701110
4. ^ https://doi.org/10.1126%2Fscience.1118052
5. ^ 大饥，人相食——二十五史反复出现