¿Qué pasaría si la cantidad de oxígeno en la Tierra se duplicara, triplicara o incluso cuadruplicara?

Answer 1

Gracias por la A2A Colton.

Muchas respuestas sensatas ya, pero vale la pena agregar un poco de claridad.

Primero, la hiperoxia es dañina para los humanos y otros organismos que respiran oxígeno. Esto se debe a que se forman radicales de oxígeno que causan daño oxidativo a la maquinaria celular, como el ADN. Tenemos métodos para manejar el daño oxidativo, pero solo para un 21% de oxígeno, y esos mecanismos se superan fácilmente a concentraciones más altas de oxígeno.

No creo que las concentraciones más altas de oxígeno resulten en un mayor crecimiento de insectos u otros animales; Tal vez en un pequeño porcentaje, pero ciertamente no es suficiente para hacer que los insectos gigantes ocurran. Los insectos probablemente sufrirían daño oxidativo tal como lo haríamos nosotros.

En segundo lugar, los incendios. La hierba húmeda se quemará fácilmente en solo 24% de oxígeno. En la doble concentración (42%, por ejemplo), los incendios masivos se desencadenan sin control sobre toda la Tierra. Sería imposible apagarlos (un incendio de arbustos establecido no puede extinguirse hoy, solo con 21% de oxígeno).

En tercer lugar, algunas personas han mencionado la hipótesis de Gaia de James Lovelock, que es que la concentración de oxígeno no es casual, sino que se regula a escala global para que permanezca en el punto óptimo para la vida (esta es una simplificación enorme del modelo de Gaia, que vale la pena). una mirada).

Entonces, duplicar o triplicar el oxígeno en la atmósfera sería un resultado muy negativo para la mayoría de los seres vivos.

Answer 2

Agregar más oxígeno aumentaría la concentración de oxígeno, haciendo que todo sea mucho más inflamable. Por ejemplo, coloque una pila de papel en un ambiente seco y rico en oxígeno, mezclelo un poco y verá que el papel se inflama por la electricidad estática. Estoy seguro de que habrá otros problemas en la química de su cuerpo que ocurrirán, pero no puedo comentarlos.

Para obtener más información sobre los peligros del oxígeno, consulte este boletín de seguridad de Swagelok:
Página en swagelok.com

Este boletín de seguridad de AIChE / CCPS:
Página en aiche.org

O este boletín de seguridad de Air Products (vea cualquier cosa que haga referencia a concentraciones de oxígeno superiores al 20%):
Página en airproducts.com

Para más información, Google pone en peligro los entornos ricos en oxígeno. Auméntelo un poco al observar los peligros del cloro o el flúor. Estos son oxidantes aún más fuertes que el oxígeno y llevan los efectos de un ambiente enriquecido con oxígeno a otro nivel. Es fácil encontrar información aterradora, pero tenga en cuenta que para todo lo que encuentre, alguien ha estudiado el peligro y siempre se nos ocurren nuevas formas de abordarlo. Las cosas pueden ir mal de maneras muy dramáticas con oxidantes fuertes, pero las personas pasan toda su carrera trabajando con ellas y alrededor de ellas. Solo se necesita algo de experiencia para manejar un oxidante fuerte de manera segura.

Para mi cita favorita de todos los tiempos sobre el trabajo con oxidantes fuertes, consulte la página de Wikipedia del trifluoruro de cloro. Está en la parte inferior, en la sección titulada Rocket Propellant.

Answer 3

Todos mueren.

El problema es que con relativamente menos porcentaje de oxígeno, las partes de la biosfera en tierra seca (o incluso tierra muy húmeda) se incendiarían con el primer rayo, y no se auto extinguirían hasta que toda la vegetación se quemara (también la mayor parte de la vida animal). Indica la muerte casi inmediata de casi todo el mundo que no está en un submarino o estación espacial. Los sobrevivientes no durarán mucho más tiempo porque el contenido de oxígeno de la atmósfera todavía sería demasiado alto, incluso después de la primera tormenta de fuego global masiva. La vegetación no se recuperará permanentemente, pero volverá a arder en llamas con la primera chispa. Repita, hasta que no queden semillas por germinar.

La vida en los océanos probablemente sobrevivirá y se adaptará.

Un modesto aumento fraccional del oxígeno en la atmósfera ha ocurrido en la historia geológica. Más oxígeno es la razón de la viabilidad de las enormes libélulas y similares que se encuentran como fósiles. El oxígeno no se vuelve gravemente tóxico hasta que su concentración está por encima del nivel en el que podría estallar una tormenta de fuego global.

Answer 4

Si sucedió de la noche a la mañana, hay muchas plantas y animales que podrían tener algunos problemas para adaptarse. Si sucediera lentamente durante un siglo o dos, pensaría que nos adaptaríamos. El 30% o el 40% de oxígeno probablemente no dañaría mucho, viviendo de todos modos.

El mayor peligro sería el fuego. Demasiado oxígeno en el aire cambiaría cuán caliente, rápido y explosivo sería cualquier tipo de fuego. Los motores de combustión interna, los motores a reacción, las fogatas, el horno, la quema de carbón y las plantas de energía que queman gas natural tendrían muchos problemas para contener la energía adicional del fuego.

El nitrometano y el óxido nitroso funcionan en los motores de rendimiento al aumentar exponencialmente el oxígeno disponible para quemar con el combustible. Esto crea una enorme cantidad de calor extra, fuego y poder. Pero esa es una situación controlada. Si todo tuviera ese oxígeno extra para quemar, entonces todos los incendios serían más calientes, más poderosos y más difíciles de controlar.

Las explosiones serían más explosivas, mucha gente moriría, especialmente si ocurriera de la noche a la mañana.

Answer 5

Si no eliminara ningún otro gas, la densidad del aire aumentaría. La concentración de oxígeno (su densidad de volumen en la superficie, por ejemplo) aumentaría, lo que aumentaría el suministro de oxígeno a sustancias potencialmente inflamables, que luego se quemarían con la menor provocación.

Los incendios forestales comenzarían a ser más comunes (y su escala de causar daños a la vida y la propiedad aumentaría). Esto haría que la cantidad de árboles disminuyera, lo que, además del oxígeno que ya se había perdido por la quema, intentaría llevar la cantidad de oxígeno a niveles de equilibrio.

Pero lo más obvio que sentirías sería falta de aliento. La difusión de oxígeno a nuestra sangre en los pulmones depende de la diferencia en la concentración de oxígeno en la sangre y en el aire. Si esta diferencia es muy grande, afectará el equilibrio sangre-aire de la concentración de oxígeno, lo que eventualmente tendrá efectos desastrosos.

Answer 6

Esto ha ocurrido en puntos anteriores de la historia de la Tierra, lo que ha dado como resultado una flora y fauna gigantesca. Los insectos lo hicieron muy bien. Creo que la idea detrás de esto es que los insectos tuvieron que adaptarse a niveles más altos o enfrentar la posible extinción del envenenamiento por oxígeno, por lo que la evolución hizo lo que mejor hace.

Este efecto fue recreado en un estudio de 2010 donde las libélulas se criaron en condiciones atmosféricas equivalentes desde el nacimiento hasta la muerte, lo que resultó en libélulas un 15% más grandes que sus contrapartes actuales.

Edit: Totalmente abrumado por la cantidad de opiniones en este post, especialmente por ser una de mis primeras respuestas en Quora, así que gracias a todos por leer y promocionar.

A medida que recibía notificaciones con respecto a esta respuesta, me dispuse a aprender un poco más sobre los procesos que permitieron que algunos tipos de insectos crecieran a tamaños enormes durante la era Paleozoica. Los niveles de oxígeno estuvieron en su nivel más alto durante el período Pérmico, y comenzaron a aumentar drásticamente durante el período Carbonífero. El género que tenía en mente cuando escribí esto se llama Meganeuropsis, una familia de dos especies; pero específicamente Meganeuropsis permiana. Permiana tenía una envergadura de 28 pulgadas y una longitud de cuerpo de 17 pulgadas.

Pero, para hablar más sobre el tema real del crecimiento de insectos con niveles de oxígeno, creo que podría haber exagerado la relación entre el nivel de oxígeno y la tasa de crecimiento. Existen algunas teorías contrapuestas con respecto a qué permite la fauna tan grande, y la primera es lo que describí en mi respuesta original; pero para ampliar eso un poco, esa teoría también sugiere que estos insectos evolucionaron primero en el agua y emergieron más tarde cuando sus cuerpos pudieron lidiar con el aumento de los niveles de oxígeno. Otros incluyen la falta de un depredador real que sea la causa de su enorme tamaño, y otro sugiere que los insectos respiran de hecho a través de la inhalación y exhalación de la tráquea.

El jurado aún está fuera, basta decirlo.

Un último comentario aparte, cuando mencioné que la flora funcionó bien durante el mismo período, debería haber sido un poco más específica. La mayoría de las plantas eran muy vasculares y algunos árboles crecían a más de 100 pies de altura, pero lo que se debe enfatizar es que las plantas estaban en todas partes. El período, carbonífero, es latino para el transporte / transporte de carbón. Una gran cantidad de carbón de la Tierra proviene de este período, lo que creo que hace que sea apropiado decir que las plantas prosperaron durante este tiempo.

Answer 7

No soy un experto en este tema, pero me gustaría hacer un comentario porque veo que nadie más lo ha mencionado. Los animales, y probablemente las plantas, tienden a vivir rápido, crecen grandes y mueren jóvenes. Los niveles de oxígeno durante la época de los dinosaurios eran mucho más altos que los actuales. Esto les permitió crecer mucho más, mucho más rápido. He leído que estos monstruos tenían solo unos siete años. No estoy seguro si esa fue su vida entera o solo para alcanzar la madurez. También murieron mucho más jóvenes. Los niveles altos de oxígeno tienden a hacer que las cosas envejezcan rápidamente. También serían más rápidos y más fuertes. Si un dinosaurio grande fuera transportado de alguna manera al entorno actual, creo que tendría un problema para llevar suficiente oxígeno a sus células.

Answer 8

Existe la hipótesis de que el nivel de oxígeno en la atmósfera se autorregula. Por encima de un cierto nivel, hay tantos incendios espontáneos que se consume el exceso de oxígeno. Cuando el nivel de oxígeno baja, ya no hay muchos incendios (excepto los creados por los humanos).

Answer 9

Un punto no mencionado hasta ahora es que respirar oxígeno a concentraciones más altas de lo normal puede ser peligroso para los humanos. Existe una afección llamada toxicidad del oxígeno, que en “los casos graves pueden provocar daños celulares y la muerte, con los efectos más frecuentes en el sistema nervioso central, los pulmones y los ojos” (de Wikipedia, toxicidad del oxígeno).

Esta condición es experimentada por los buceadores, porque cuando bucean utilizando aire comprimido, la presión parcial del oxígeno en el aire que respiran aumenta, lo que expone al buceador a la toxicidad del oxígeno. La condición también es a veces experimentada por los bebés prematuros, que se colocan en incubadoras de alto oxígeno.

El umbral en el que el oxígeno comienza a ser tóxico es, creo, un producto de presión y tiempo parciales, pero creo que cualquier cosa por encima de 0,5 bar (por lo que 50% de oxígeno a nivel del mar) conlleva riesgos.

Answer 10

Fumar sería peligroso para su salud, pero de una manera completamente nueva, como si hubiera fotos de tipos con caras derretidas junto con los pulmones gruesos y aortas en los paquetes de cigarrillos.

La comida frita, por otro lado, probablemente sería imposible, porque el punto de inflamación del aceite para freír sería más bajo que la temperatura requerida para cocinar los chips.

Los motores de combustión interna probablemente prearran mucho más fácilmente, por lo que tendrían que reducir las relaciones de compresión.

Si está haciendo esta pregunta porque está considerando hacer que suceda, me gustaría decir que, si es lo mismo para usted, preferiría la concentración actual.

Answer 11

La atmósfera es actualmente de 20% de oxígeno y aproximadamente 79% de nitrógeno; y eso es aproximadamente 3PSI de oxígeno. Entonces, si cuadruplicara la cantidad, eso sería una gran cantidad de oxígeno, o 12 PSI en total, por lo que la atmósfera sería de 24 PSI en total, con un 50% de oxígeno y 50% de nitrógeno.

Esto causaría que la actividad productora de oxígeno disminuya enormemente, mientras que la actividad que consume oxígeno aumentaría (incluidos los incendios y las muertes por inanición debido a un crecimiento más lento de la planta) hasta que volviera al punto de equilibrio del 20% de oxígeno.

Answer 12

Como ha señalado otro, cuando aumenta la concentración de oxígeno, la oxidación ocurre mucho más fácilmente, en otras palabras, es mucho más fácil iniciar incendios. Debido a esto, la concentración eventualmente regresará a su nivel anterior, más estable. Hay un ciclo de retroalimentación allí.

Answer 13

Otros han señalado que los incendios serían más comunes y se queman mejor. Lo que falta es que la combustión espontánea con ciertos materiales sería mucho más común. Los trapos aceitosos húmedos se convierten en un problema. Los ácidos grasos poliinsaturados son más propensos a la oxidación. La vida en la tierra se vuelve más difícil, pero afortunadamente la vida en el mar permanece más o menos como lo es porque el oxígeno solo tiene una solubilidad limitada en el agua.

Answer 14

La verdadera pregunta es cómo. Ya existe una enorme cantidad de oxígeno en nuestro entorno, pero CO2, SiO2 y H2O. La vida se adaptaría, los incendios se queman con más fuerza, pero el mecanismo para liberar el oxígeno podría ser catastrófico, aunque solo fuera por las leyes de la química.

Answer 15

Eso sería malo, casi todo lo que se puede quemar se incendiaría.