人類把礦產資源挖光了會毀滅地球嗎?

2020-12-04 老粥科普

我們經常會聽到類似的說法,稱現在人類為了自身的發展拼命向地球索取資源,到處都出現資源枯竭,這樣會縮短地球壽命,甚至會導致地球毀滅。

資源枯竭是一個被討論了幾十年的沉重話題。

資源枯竭是人類導致的。

其實在人類進化之初並沒有比地球上的其它動物消耗更多的自然資源。我們遠古的祖先從樹上下來,在幾十萬年的時間裡依然保持著採集野果、狩獵動物來滿足最基本的生存需要。後來,人類學會了保留火種、鑽木取火,甚至通過焚燒林地的方式來獲取食物,這是對自然資源破壞的最初方式。隨著生產力的進步,人類開始大面積開墾荒地,種植農作物、馴養動物,對自然資源的索取也越來越多。

隨著西方國家率先開始工業化,人類開始大規模地開採礦產,大家爭相挖掘煤礦、鐵礦、銅礦和其它礦藏,從地下抽取石油和天然氣,用這些礦產資源生產出各種機械設備和產品,同時也極大促進了社會的發展。

在意識到資源有限之前,人們已經採空了許多座礦山、抽光了許多口油田,留下一個又一個因資源枯竭而衰敗的城市。面對越來越難獲得廉價礦產資源的現狀,大家才幡然醒悟:原來地球上的某些資源是有限的,如果不加節制,我們將面對無礦可採的窘境,地球也將遭到無法挽回的破壞。

於是有人站出來大聲疾呼:把礦產資源挖光了會毀滅地球!

我們能不能挖光地球上的礦產資源?這還要從礦的形成說起。

礦的形成

可以不誇張地說,我們整個地球就是一個巨大的礦,它是「天生」的,在幾十億年裡都不會被消滅。

許多人將地球比作太陽的「孩子」,其實地球跟太陽是差不多時期誕生在同一片星雲裡,而構成地球的所有元素也是在地球形成之前就已經散布在太陽系星雲之中了。

當太陽系99%的星雲慢慢聚集成太陽,強烈的太陽風將輕的物質(大部分是氫、氦和水分子等)向外吹散,這些物質在太陽系外圍形成木星、土星等氣體和冰行星,靠近太陽的重物質則相互吸引、碰撞,漸漸形成了水星、金星、地球、火星、小行星和巖石碎片。

這些由重元素構成的行星中除了含有大量的鐵和重金屬,還包括著許多放射性元素,這些放射性元素聚集在一起發生核衰變產生大量的熱,一部分鐵熔化後下沉到地心,另外還有一些金屬元素與其它元素發生複雜的化學反應,從而形成了眾多礦物質巖石。

地球上都有哪些元素?

應該說,元素周期表裡除了少數人造元素之外,地球上全都有。只是由於此前產生這些元素的超新星的關係,使得地球上有的元素更多些,有的更少一些。

比如說我們的地球主要含有32.1%的鐵、30.1%的氧、15.1%的矽、13.9%的鎂、2.9%的硫、1.8%的鎳、1.5%的鈣和1.4%的鋁,其它元素加起來只佔剩餘的1.2%。但由於包括鐵在內大量的重元素都沉到了地心,最後保留在地球表面地殼上的元素比例是不一樣的。

在我們腳下的地殼裡,有46%的氧、28%的矽、8.3%的鋁、5.6%的鐵、4.2%的鈣、2.5%的鈉、2.4%的鎂、2.0%的鉀和0.61%的鈦,其他元素總和只有0.15%。儘管有些元素所佔的比例不高,但它們所形成的礦物分布相對集中,再乘以地殼的總質量後,它們的含量還是很多的。

除了少數幾種最稀有的金屬元素外,我們需要用到的工業金屬在地殼中的含量都很高,即使是稀土元素在地殼中的總含量也不低。為什麼總會讓人有資源行將枯竭的感覺呢?

資源分布不均

我們所需要的元素並不是像撒胡椒麵一樣很均勻地撒在地球表面,由於地殼運動、板塊的漂移擠壓和成礦等方面的原因,有些礦物質被推到了靠近地表的地方,而絕大多數的礦物質則依然深埋在地下。那些暴露在地球表面的礦藏比較容易開採,提取它們的成本低,更多深埋地下的被忽略掉了。

還有些資源並不是伴隨地球形成而形成,比如石油、煤炭和天然氣。這些資源是遠古生物殘骸深埋地下,經數百萬年甚至幾千萬年高溫高壓慢慢演化而成,它們的分布也相對集中,每開採一點地下就減少一點,因此化石能源被稱為不可再生資源。

我們能挖光所有資源嗎?

理論上不能。因為我們生存在地球表面,我們所開採的所有資源也利用於地球表面,它們不會憑空消失,因此地球並不會因為我們將資源開採出來進行了提純而缺少什麼。

與此同時也要看到,人類目前對地球的探索僅限於地表很淺的部分。陸地地殼的平均厚度約為三十千米,而人類僅僅是利用了它個別區域表層幾百米厚度的資源。更深的地下、更多的資源我們無力進行發掘。

作為地球上最具智慧的生物,人類已經意識到過量開採某些資源會造成不利後果。我們正在採取措施大力發展可再生能源,努力減少對化石能源的依賴,這是一個很好的開端。

地球的毀滅是必然事件,但人類不應背鍋

從宇宙發展和太陽系演化的角度看,地球的毀滅是必然事件,但無論如何人類的力量都不足以毀滅地球。

在大約50億年後,太陽將變成一顆紅巨星,地球會被太陽吞沒;隨之而來的強烈氦閃更是會把地球炸得粉碎,屆時它將不復存在。

但人類肯定等不到那一天,因為頂多再過20億年,地球就已經不再適合任何生命的生存。在太陽強大的熱能烘烤下,地球會變成今天金星的樣子,它對人類來說已經沒有任何意義了。

所以,請珍惜現在,好好愛護我們的地球家園吧!

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