Какой элемент у нас ассоциируется с жизнью? Кислород. Ведь он нужен для нашего дыхания. Он та часть воздуха, которая нужна при каждом вдохе. Второе место водород, ведь вода состоит из кислорода и водорода.
И мы как-то не задумываемся, что основа нашей жизни, именно нашей, а не любой, углерод. Мы на двадцать процентов состоим из углерода, наша основа, остальное кислород и водород и немножко много чего ещё. Углерод есть во всей нашей еде, углекислый газ в каждом нашем выдохе. Моноокись углерода для нас смертельный яд. Чуть-чуть железа, совсем чуть-чуть кремния, следы алюминия.
Углерод совершенно уникальный элемент. Легкий, шестой номер в таблице, четвертая группа второго периода, есть только s- и p- электроны, никаких побочных сложных загогулин. Валентность 4, т.е. может вязаться с четырьмя элементами напрямую, может быть как восстановителем, так и окислителем. Он основа полимерных цепочек, цепочек ДНК, прочная и гибкая основа.
В тоже время его очень мало на Земле, десятые доли процента, причем углерод в основном в атмосфере и земной коре. В ядре его практически нет.
Кислород на втором месте на Земле и на первом в коре. В ядре больше всего железа. Песок это оксид кремния, а глина соединение оксида кремния и оксида алюминия. Камни тоже самое, плюс оксиды металлов, кальций, натрий, марганец, железо. Всё это соединено с гидридами и гидроксидами.
Редкий углерод победил тяжелые кремний, железо и алюминий как основу жизни. Хотя те, кто состоит из углерода, теперь могут создать новую жизнь из них.
Наличие углекислого газа в атмосфере создает парниковый эффект и поднимает температуру на несколько десятков градусов. Без углекислого газа температура на поверхности планеты могла оказаться минусовой, и вода бы замерзла, наша жизнь оказалась бы невозможной.
Каждый атом углерода на Земле мог быть частью живого существа с большой долей вероятности. В основном, конечно, растений или червей, а не млекопитающих.
Часть атомов углерода летает в атмосфере, часть прямо сейчас составляют основу жизни: растений, животных, грибов, людей, часть является основой полезных ископаемых: угля, нефти, газа, торфа, почвы.
Запасов полезных ископаемых становится всё меньше. С нефтью я немного ошибся, прочитал устаревшие данные, сейчас подтвержденных запасов нефти примерно 1700, а не 1450 триллионов баррелей. Это значит, что настоящие проблемы с нефтью появятся не через десять лет, а через пятнадцать, может даже двадцать, раз так активно разведывают новые ресурсы. Газ ещё не будет совсем дефицитным лет сорок, а угля хватит на сто пятьдесят. Хотел бы я посмотреть, что будет через сто пятьдесят лет, для истории это очень мало. Это уголь сотни миллионов лет образовывался.
Но речь о другом главным образом. Весь этот углерод попадет в атмосферу. И парниковый эффект станет больше, чем нужно. Но выход есть. Главным образом столетние хвойные деревья. Некоторые хвойные деревья могут расти несколько сотен лет. И если высадить триллионы таких деревьев, можно создать быстрый оборот углерода в природе. Весь выделенный при сгорании полезных ископаемых углерод может быть превращён в стволы столетних сосен. И такой цикл можно использовать многократно, использовать все мировые запасы углерода за сотни лет, а не за сотни миллионов. Было бы стабильно Солнце только для фотосинтеза.