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把全世界的粪便集中排放到太平洋的正中心,会发生什么事情?

排一次倒不算什么,相当于打窝了。

但如果连续不断的排,那足以造出大陆!

给他个 5 亿年,安排上生物演化史上的所有粪便,足以再造一个——

澳大利亚!

你可能以为地球上的人或动物相当的多,但比起地球的体量来,完全不算什么。

地球上存在一万亿种生物[1],以微生物为主,占比达 99.999%。

生物总碳量 550GTC(G 吨碳)[2],也即 5500 亿吨碳。

生物碳含量约 18%,可得总生物重量约:30556 亿吨。

总体积约: 3×10^12m^3

根据球体公式:

易得,所有生物组合成球的半径为:

8947m,不到 10 公里。

可能大家对这个数据没有概念,不妨对比一下。

地球上水总体积为 14 亿立方千米,汇聚成球,大约相当于 481km 的半径,是地球半径的约 1/13.

对比效果如下:

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地球上的水,看起来并没有想象中的那么多

而生物球是海洋球半径的 1/54。

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注意上面的红点

如果所有生物放在海洋球上,大约相当于这个球上的那一颗红点。

然而地球上的生物量,绝大多数都是植物提供的:

地球上拥有 30 万种植物,总含碳量 450GTC,总生物重量占比 82%。

所有植物汇聚成的植物球半径为:

8368m,植物占了地球生物主要的半径比率。

地球上拥有 777 万种动物(人类识别率不到 20%,150 万种左右),总含碳量 2 GTC(20 亿吨碳,总生物量湿重超过 100 亿吨),总生物重量占比 0.36%。

所有动物汇聚成的动物球半径为:

1375m,与总生物球对比的话,比篮球和乒乓球的对比都还稍微小一些:

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地球上拥有人类一种,物种占比 1/ 一万亿,总碳量 0.06GTC(6000 千万吨碳,湿重 3~4 亿吨),动物占比 3%,总生物重量占比约 0.01%

  • 灵长类种类 504 种,占哺乳动物物种 9.2%,不过除了人类之外的,野生灵长类总碳量预估只有人类的 1/5000。

所有人类汇聚成的人球半径为:

428m,直径不到 1 公里(野生灵长类球半径更是只有 25m,直径为一个标准游泳池长度)。

如果挖一个 1 立方千米的坑,的确可以把所有人类都埋了。当然,挖个边长 20km 的立方体坑,可以把所有的生物都埋了,截面大小介于北京四环到五环之间。

动物和人类的总量也就这么大,排便自然更少了。

所有动物一天排便量,大约占湿重的 1/100 左右,也即 1 亿吨多一些。

人类的排便体重比更小一些,大约 1/300,一天总排便 1 千万吨左右。

太平洋平均深度 4028 米,所有动物排粪的重量,大约相当于半径 90m 的一直到达太平洋底部的水柱的重量。

也就是说:

只需要半径 3km 海水量,就足以把这些粪便稀释 1000 倍。

30km 半径,就能稀释 10 万倍。

3000km 半径,足以稀释 10 亿倍。

而‌太平洋南北的最大长度约为 15900km,东西最大宽度约为 19000km。

虽然人类对食物的能量吸收可以达到 90%以上,但动物对食物的平均能量吸收仅仅只有 50%。粪便除了水分之外,绝大多数都是有机物,还有少部分无机物。

虽然高浓度的粪便,的确对生物有害,但洋流平均流速 0.5~1.5m/s,重者可下沉 4000km,轻者一天可漂流 86.4km,24 小时的时间,粪便足以稀释 100 万倍,对海洋生物的威胁大大减弱。

所以,一次性投喂所有动物一天的粪便,完全就是打窝。如果题主问的仅仅只是人类粪便的话,可能打窝都还不够。

但如果每天都排在太平洋中心的话,只要有愚公移山的精神,时间足够的长,自然可以填海造陆,整它一个沧海桑田。

由于粪便中的无机盐很少(约 1%~2%)不可溶的还更少,再加上浮游生物为主的海洋碳泵的存在,大多数有机物和可溶性无机盐,最终都会消失,只有少部分能永久性沉积在海底。

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预估 1 亿吨多的粪便,可能只有万分之一的量会沉积到海底,30 年沉积量才能达到 1 亿吨左右。

山体按照大大小小的粪便碎屑累积而成,体积与高度的关系为:

  • 在堆积材料中又被称为自然安息角。
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各种矿物的安息角大约 30°左右(姑且假设在海洋底部也差不多)。

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易得,30 年时间,沉积的 1 亿吨粪便无机矿山(密度不妨取土壤密度 2.6~2.7g/cm3)大约高度仅有:

400m

可以看出沉积 10 倍以上,就可以成为太平洋中心的海岛了。

那么所需要的时间的倍数,则是 10 的 3 次方。

也即沉积 3 万年的时间,才能成为一座小岛,岛的底部半径已经达到数公里的规模。

如果这个海岛要露出海平面 1000m 以上,那么所需要的时间是 6 万年。

露出海面的大量堆积物,如果分布较为平均,粪便碎屑大陆最终会更加接近柱体。考虑到圆柱体是圆锥体面积的 3 倍,不过大陆架存在斜角,那么造出一个大陆的时间,预估至少需要 20 万年左右。

考虑到大洋表层的流速更快,小岛接近海面后,大量的碎屑其实会被洋流带走,这一段造陆时间可能会被大大的拉长。但个人认为总时间也不可能延长超过 5 倍。

不过,完全露出海面后,沉积的有机物不会飘走,并不一定完全分解,造陆会会加快。

所以,总时间估计和 20 万年也差不了多远,最多不过 50 万年。

澳大利亚南北长约 3700 公里,东西宽约 4000 公里。高度相同,面积规模大约是这个小岛的 10 万倍。

这部分是完全陆上造陆,没有海洋循环的参与,这样粪便中不仅无机物会沉积,一部分掩埋的纤维素等有机物也会沉积。

排除水分,如果干重沉积 10%,那么总共也有约 3%左右,沉积速度大大加快。

但即便是这样——

沉积形成澳大利亚需要至少 5 亿年。

按照 5 亿年来算,正好相当于寒武纪大爆发以来,所有动物的粪便量。四舍五入,就相当于,整个地球产生过的所有粪便。

所以,最终结论是,把全世界的粪便集中排放到太平洋的正中心,连续排他个 5 亿年,沉积生物演化史所有动物的粪便,足以再造一个澳大利亚。

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