在空气中氧气占21%，我们和其他生物呼吸空气中的氧，释放出二氧化碳，即体内废气。一个健康的成人每天大约需吸入500升的氧气，呼出约400升的二氧化碳，除人类外大部分其他生物同样也吸收氧而释放二氧化碳。通常，大气中的水蒸气和二氧化碳的含量是不变的。一般二氧化碳含量为百万分之三，但是生产的发展使煤、石油、天然气等含碳燃料被大量使用，造成了大气中的二氧化碳逐年增加。美国世界观察研究所公布了一份报告统计，100年前全世界每年进入大气的二氧化碳仅为9600万吨，而目前则达到50亿吨，预计在最近10年将递增到80亿吨，增长速度惊人。
早在100多年前，就已有人为二氧化碳含量的增加而担心了。1898年，英国物理学家凯尔文曾指出：随着工业的发展和人口的增多，这种情况十分让人担心。地球上的氧气500年后将全部被消耗光，只剩下日益增多的二氧化碳。
二氧化碳增多的直接后果是地球的“温室效应”。同时，它还使地球的温度上升，冰川融化。温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的“玻璃罩”，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来。
据科学家预测，如果南极大陆的冰川因高温而融化，其增加的水量可使美国的摩天大楼淹没20层，并淹没掉荷兰等一些地势较低的国家，使它们不复存在。那时的陆地面积很可能只占地表面积的5%-10%。在更为狭小的陆地上将生存全世界60-70亿的人口，人类恐怕也会逐渐灭绝。
那些和凯尔文一样担心氧气将会被耗尽的人们，只看到了问题的一个方面。事实上，除了绿色植物在消耗二氧化碳外，科学家们还发现在二氧化碳和水的作用下，岩石中所含的碳酸钙会变成酸式碳酸钙，这种形式的碳酸钙可以溶解在水中。据分析，每年由于岩石风化耗掉大约40-70亿吨二氧化碳，这些风化的岩石随着江河流入大海，它再与石灰化合并重新形成石灰石，并以新的岩石的形式沉入海底。
当然，不必担心氧气会被耗尽的主要理由是地球上生长着种类丰富、数量众多的绿色植物。世界上大量的绿色植物在光合作用中会吸收大量的二氧化碳，同时排出氧气。据科学家们实验分析，三棵大桉树每天吸收的二氧化碳，相当于一个人每天所呼出的二氧化碳的量。因而一些人乐观地认为，地球不会变成二氧化碳的世界，但二氧化碳的含量也会略有增加。各国科学家积极探索一些新途径，希望能减少二氧化碳的排放量，并尽可能将其再生利用，但是却没有更好的方法增加氧气的生成。专家们认为，减少森林面积的流失，保护绿色植物就是人类最好的保护氧气的方法。这些大量的绿色植物生产了我们人类赖以生存的氧气。
我们可以想象，如果有一天地球上的氧气被消耗殆尽的话，将会出现多么恐怖的场景。而地球上的氧气是否真的会耗尽，则取决于人类的努力程度。如果人类不加克制地乱砍乱伐林木，破坏生态平衡，势必会造成氧气生成机制的阻碍，那么我们真的可能会在某一天面临缺乏氧气的危机。反之，若人类能未雨绸缪，尽早地采取相应措施，就有可能避免氧气被耗尽的窘境。一切都取决于我们人类自身的行为。
10、 大陆漂移说之谜
在世界地图被绘制出来之前，几乎没有人对我们生活于其中的这个星球的海陆分布状况产生过疑问，人们对大陆形状的兴趣产生于第一张世界地图产生之后。在对现有海陆分布情况做出解释的各种学说中，“大陆漂移说”影响最大，也最具争议。那么，“大陆漂移说”到底成不成立呢？
1620年英国人弗朗西斯·培根提出了西半球与欧洲和非洲有曾经连接的可能性。1668年法国R.P.F.普拉赛认为在大洪水以前，美洲与地球的其他部分不是分开的。到19世纪末，奥地利地质学家修斯注意到南半球各大陆上的岩层非常一致，因而将它们拟合成一个单一大陆，称之为冈瓦纳古陆。1912年阿尔弗雷德·魏格纳正式提出了大陆漂移学说，并在1915年发表的《海陆的起源》一书中作了论证。
麦卡托是一名荷兰学者，他于16世纪末结合人类长期积累的地理资料，依据地理大发现，绘制出人类第一张世界地图。由此，人们对地球表面的基本地理状况有了比较准确的了解，许多人还因此对大陆状况产生了兴趣。科学家在19世纪末发现了一种蚯蚓，叫作“正蚯蚓”，它在欧亚大陆与美洲东海岸广泛分布，但在美洲西部却没有。这显然说明，正蚯蚓很可能是从大西洋彼岸的欧亚大陆“迁徙”到了美洲东海岸。这一发现令当时的许多科学家百思不得其解。
魏格纳是一名德国气象学家，1910年，30岁的他曾因病住院。有一天他躺在床上出神，床对面墙上有一幅世界地图。突然他从地图上获得了某种灵感，发觉大西洋两岸的轮廓非常吻合，他还发现非洲一边的海岸线与南美洲一边的海岸线看上去就像一张被撕成两半的报纸，凹凸相对。他认为美洲与非洲原来是连在一起的，但这个念头一闪而过，他并没有深究。
1911年秋天，魏格纳读到了密卡尔逊写的关于正蚯蚓奇怪分布的书。魏格纳不禁想到他在一年多以前注意到的那个奇怪现象，即非洲的西海岸与南美洲的东海岸中一个大陆的凸出部分正好与隔海相望的大陆的凹入部分相似，且遥相呼应。他不由猜测，本来就是一整块的大西洋两岸大陆后来破裂漂移开来，成为现今的东西两个海岸线。如果是这样，蚯蚓就不是横渡大洋了。沿着这个思路，他又进行了许多研究。魏格纳在1912年发表了一篇论文，在论文中他提出了“大陆漂移说”。1915年他出版了一本轰动世界地质界的著作，书名叫《大陆与海洋的起源》。他认为，地球在远古的时候只有一块陆地，这块陆地叫作“泛大陆”；一个统一的大洋包围着这块泛大陆，这个大洋叫作“泛大洋”。大约两亿年前，地球上发生了一次重大的变化，泛大陆在这次变化中开始发生破裂。破裂了的大陆在地球自转和天体引力的影响下向外漂移，像航行在水面上的船舶一样。这些漂移的大陆在距今约两三百万年前，终于漂到了今天的位置，形成了七大洲、四大洋，即现代地球版图的基本面貌。
许多人对大陆漂移说持怀疑态度，因为人们不相信庞大的大陆可以在水中漂移。另外，限于当时的研究水平，魏格纳的理论也存在着许多破绽和缺陷。1930年，在第四次前往格陵兰考察时，魏格纳不幸遇难，从此大陆漂移说的主要倡导者也没有了。这一学说一度几乎被人们完全遗忘。
随着海洋地质研究的深入，古地磁研究所总结了大量资料，魏格纳的大陆漂移学说在20多年后，又在新的理论基础上重新获得了生命力。
英国物理学家布莱克特是专门研究古代地磁学的专家。1954年，他找到了大陆漂移的直接证据。1961年英国人赫兹依据沿大洋海岭对称分布有磁性条带这一新发现，提出了地幔对流和海底扩张说。他设想新地壳的诞生处是大洋的海岭，地幔中的物质不断从海岭当中的裂缝中流出来，并凝结在海岭两边，造成海岭不断向外扩张，并以一浪接一浪、后浪推前浪的方式运动。赫兹认为，迄今这种运动过程仍然持续不断。
1968年，法国人勒皮雄提出板块构造理论。这种理论认为地球的外壳由二十几个大板块组成，其中最基本的是太平洋板块、印度洋板块、美洲板块、欧亚板块、非洲板块、南极洲板块等6大板块。根据他的板块构造理论，地壳不断发生变化，在整个地质时代载着大陆的板块都在运动着，地球大陆在漫长的年代里实际上被“撕裂”过若干次。新的海洋就在它们被撕裂时形成了，但有时大陆在板块相互碰撞的情况下又粘接在一起，原来的海洋地带就变成了陆地，在别的地方又撕裂成了新的海洋。
通过大洋海岭的扩张，海底也同样不断扩张，这一点成功地解释了目前地球海陆的分布状态。板块学说是一种全新的地理学观念，它指出：大陆和海洋都有分有合，有生有灭，并非永恒不变。
随着更多的观测事实的积累，20世纪60年代以后，大陆漂移论又在新的理论基础上复活。现在通过人造卫星的精密测量，人们已经证实：大西洋在以每年1.5厘米的速度扩展，太平洋上的夏威夷群岛与南美大陆和北美大陆相互靠近的速度是平均每年5.1厘米，澳洲与美洲大陆分离的速度则达到了每年1厘米。但是，这并不意味着这一学说已经被所有的人无条件地接受了。
时至今日，很多人仍不太相信这个理论。一些科学家就认为“大陆漂移说”的前提是地球体积和地表总面积固定不变，这是从对地壳变动的认识来分析问题的，因而有许多疑点无法解释。他们认为相似的“板块构造说”也是如此。但勒皮雄关于大陆本来连在一起的思想启发了许多研究者，包括后来怀疑、反对他的研究者。
关于大陆漂移说成立与否的争论还在继续，许多新的学说还在不断涌现，到底孰是孰非，尚无定论。但是可以肯定的是，随着对该问题探讨的深入，人类对它的认识必将日益接近事实。
11、 北极六大待解之谜
冰雪覆盖的北极，向来吸引着无数科学家和探险者。1959年，美国潜艇“鹦鹉螺”号第一次冲破冰层，在北极点浮出水面。1968年，美国的一个探险家自皮尔里之后第一次乘雪上摩托到达北极点。1969年，一个英国的探险队，乘狗拉雪橇从巴罗出发，也到达了北极点。1971年，意大利人莫里齐诺沿当年皮尔里的路线到达了北极点。1977年，苏联破冰船“北极”号第一次破冰斩浪，航行到了北极点。时至今日，神秘的北极还有什么未解的谜闭呢？
北极会不会出现臭氧空洞
作为全球环境恶化的标志之一，南极上空的臭氧空洞已成为世界关注的共同话题。现在有科学家通过观测发现，北极上空的臭氧含量也正在以每年1%-2%的速度减少。目前，在北极大气层的中心区已出现了一个臭氧含量较低的中心区。在北极的气候史上，这种臭氧含量的减少是正常现象还是反常现象？是什么原因导致这种减少？这个中心区会不会发展成为像南极一样的臭氧层空洞？
由于北极相对于南极离人类主要居住地北半球更近，因而对人类生存环境的影响也更大，解开这些悬念现在已成为科学家和整个人类的当务之急。
目前，科学家们正试图通过在北极冰盖下抽取远古时代的冰，从中测量出一种酸根的含量，进而推算出北极在各个历史时期的臭氧含量，但这种方法是否能够准确反映出北极上空臭氧含量的历史变化，现在尚不得而知。
北冰洋浮冰为何影响降雨量
北极表面主要由北冰洋组成，北冰洋上长年覆盖着一层最厚达2000多米的浮冰，随着季节的不同，这些浮冰的面积和厚度也在发生不断的变化。
由于北极和南极是地球最主要的冷源，科学家们发现北极浮冰的变化与全球气候变化，尤其是降雨量的变化之间有着一种神秘的关系。
中国的一项统计数据表明，如果冬季北极浮冰的面积和厚度较大，则中国长江流域在雨季的降雨量就大。其他国家的一些监测也同样反映了北极浮冰和降雨量之间的某种关系。
但到底是什么机制使远在北极的浮冰对长江流域的降水量发生影响？目前人类对此知之甚少。
北极酸雾之谜
在北极的浮冰上，北冰洋的海面上，经常笼罩着一层雾。这种雾浓度很大，能见度很差，人在雾中有时甚至连身边的同伴都看不清，而且还含有酸性物质，对人的眼睛有较强烈的刺激。北极又是冰又是海，湿度大，有雾不难理解，但为什么在北极这样一个几乎没有任何污染的纯洁之地，会出现酸雾，这就让人非常难以理解。
到底是北极本身具有形成酸雾的环境条件，还是由于北极离人类居住集中的北半球较近，导致人类生活废气在北极的“汇总”而形成酸雾？人们对此莫衷一是。
北极形成之谜
如果将地球的北半球或是南半球向东转动100经度，你就会惊讶地发现，南极大陆与北冰洋的形状和面积都差不多，南极大陆刚好能够填入北冰洋，在相距如此遥远的地球两极，为什么会出现这种神奇的吻合？一位科学家曾提出一种大胆的解释：在地球演化过程中，曾有一颗小行星与地球发生碰撞，它从北极处撞击地球，并高速穿过地球中心，从南极穿出！这种说法多少有些狂想的成分，但上述现象的确是一个需要人们去破解的悬念。
最早生活在北极的人
人们原先认为，直到距今约1.3万年前，才开始有人居住在北极地带。挪威科学家最近在俄罗斯境内北极地区靠近北冰洋的一条河床上，发现了石制工具、马和驯鹿的骨头、雕刻过的猛犸象牙等。放射性探测年法表明，这些物品约有3.5万至4万年的历史。新发现将该地区的人类活动史至少向前推了2万年。这些人到底是尼安德特人还是现代人的直系祖先？目前尚无充足证据判断这些居住在北极苦寒之地的人到底属于哪一种群。
北极只有北极熊，而南极只有企鹅
北极有北极熊，南极有企鹅，但这样一个看似简单的问题却难倒了许多科学家。那就是，虽然北极和南极的气候和环境极为相似，但为什么北极只有北极熊没有企鹅，而南极却只有企鹅没有北极熊呢？一些科学家根据板块漂移理论推论，认为北极熊和企鹅原本生活在同一大陆，后来由于板块漂移，它们分属不同板块，越漂越远，直到现在一个北极、一个南极，遥遥相望。这种解释因为缺乏证据而不足以服众，而这个悬念一旦揭开，对生物演变、地球演变都将有不一般的意义。
