任何往营火里添过木柴的人都见过能量的形态转化，从枯死的有机物转化为热量。
讽刺的是，无论你是用放大镜聚焦阳光、用树枝还是用汽油，你的营火燃料在技术上都起源于太阳。
然而，关键的区别在于，所有这些能源的形成都经历了截然不同的地质过程，这导致了它们在使用中伴随着不同的后果。
什么是化石燃料？
对于化石燃料——通常指煤炭、石油和天然气——来说，它们形成自身形态需要数千万年的时间。
这是因为这三种化石元素都曾是史前植物或其他有生命的有机物。它们生长时吸收太阳的能量，然后死亡并开始腐烂。
虽然这类物质通常会在地表附近自然燃烧或分解——缓慢地将二氧化碳（CO2）释放回自然碳循环——但有时，在特定的时期，这些死亡的物质被掩埋了。
无论是在海洋、沼泽、土壤之下，还是受到其他自然力量的作用，足够大的压实作用和巨大的压力将碳封存在地球的岩层中。
结合高温和数百万年的时间，这使得化石碳转变成了在地底深处储存的石油、天然气和煤炭。
不可再生资源
就像任何需要陈年才能珍贵的商品一样，这些生物资源的供应量有限——更不用说如果使用不当会带来严重的威胁。
这与太阳能或风能等可再生燃料形成了鲜明对比，它们更直接地源于太阳或其他丰富的自然元素。
要了解化石燃料背后所跨越的时间跨度和独特的形成条件，仅考虑世界上大部分煤炭的古老起源就足够了。
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耗时三亿年形成
在恐龙出现之前的数千万年，高大的树木和沼泽植被构成的茂密雨林覆盖了地球大部分陆地。
现代科学家恰当地将这个时期（约在三亿五千九百万年前至两亿九千九百万年前）命名为石炭纪。
由于史前植物生命的丰富，当时的空气中的氧气含量约为35%，而现在只有21%。蜈蚣长达六英尺。而鸽子大小的蜻蜓的翼展则超过两英尺。
随后，在（地质学意义上的）相对短暂的时间里，一系列事件导致了大灭绝，大约始于三亿年前。
这发生在板块构造活动改变地球陆地和海洋形成盘古大陆不久之后，盘古大陆后来分裂成了我们现在的各大洲。
释放被困的碳
当雨林倒塌时，产生了大量难以想象的有机死亡物质，其中大部分沉入了沼泽、海洋和土壤之下。
随着陆地板块的移动，压力和热量积聚，这些腐烂的物质与上方的空气隔绝。被封存在岩石层下的许多碳储存逐渐形成了煤炭。
如今，在这次小规模灭绝事件发生三亿多年后，随着人类开采资源并燃烧煤炭获取能源，这些埋藏的碳正在以惊人的速度被释放出来。石炭纪时期的特定煤层至今仍是全世界煤炭的主要来源。
其他化石石油和天然气储量是至少在六千万年前或更早时期发生的类似地质事件形成的。
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气候变化的最大贡献者
问题在于，地球表面的生命并不习惯如此大量的二氧化碳在大气中循环。
尽管人类以工业规模开采和燃烧化石燃料的时间只有几百年，但近期的气候数据显示了NASA所称的二氧化碳“持续不断地急剧上升”，这是导致气候变化的一个主要原因。
换句话说，根据NOAA全球监测实验室的数据，“在过去60年里，大气二氧化碳的年增长率比之前任何自然增长（包括追溯到上一个冰河时代末期）都要快100倍。”
这现在被一些研究人员称为第六次大灭绝的一个已知原因，这场大灭绝目前正在地球上发生。
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差点避免了“雪球地球”状态
2017年发表在《地球、大气和行星科学》上的一项研究强调了将碳储存起来——而不是将其释放到大气中——所产生的巨大影响。
该研究利用多个气候模型，考察了石炭纪末期以及该时期过渡期间的大气二氧化碳含量。
研究人员发现，出现了反向温室效应，大气中碳的显著减少几乎导致了“完全冰封的雪球地球状态”。
作者在研究文章中写道：“讽刺的是，在上古生代晚期（包括石炭纪），这些大部分煤炭储量的形成使地球接近全球冰封的临界点。”
大气二氧化碳含量
他们的计算估计，石炭纪结束后，大气二氧化碳含量测量值低于180 ppm。
相比之下，地球不断攀升的水平今天已超过420 ppm，这超过了有记录以来的任何其他峰值。
根据这些数据，美国环境保护署现在承认，燃烧化石燃料是该国人为造成的温室气体排放的最大来源，因此将转向替代能源作为一项高度优先的任务。
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