|
作者 | 冯丽妃 从面积看，湖光岩玛珥湖很小，水面仅有2.3平方公里，绕湖走一周仅要两三个小时。 不过，这个位于中国大陆最南端滨海城市——广东省湛江市郊西南的湖泊却吸引了中国科学家的注意。 地质学家正在那里寻找一种深埋在沉积层中的独特标记，它可能蕴含一个潜在的新地质时代——人类世的起点。 “今年4月份，我们刚在那里打了浅钻。”8月21日，中科院地球环境研究所研究员韩永明在接受《中国科学报》采访时说。 这个由平地火山爆发后冷却下沉而来的圆形火山湖，形成了一个可以追溯到十几万年前的“档案”。 其湖水在四周火山堆的保护下不受外界水系干扰，也没有河流的输入和输出，主要接受大气沉降，可以反映区域大范围的环境变化和人类活动。 5月中旬，国际地层学委员会（ICS）人类世工作组（AWG）投票决定，以20世纪中期作为人类世的起点，以表明人类活动给地球造成的巨大变化。 要定义一个新时代，研究人员需要在地质记录中找到一个具有代表性的标记——层型剖面，以确定人类活动的影响在何时达到如此大规模。 湖光岩玛珥湖正是科学家在全球找到的10个标志着人类世开始的潜在地点之一。 “我们已经发现湖中烟炱，这是由生物质和化石燃料燃烧排放的大气污染物，其快速增长直至上世纪50年代以来才非常明显，并且这一时期多环芳烃等致癌物也在快速增加。”中科院院士、AWG成员安芷生告诉《中国科学报》。 目前，AWG的工作已经朝着在地质学上正式定义人类世迈出了重要一步。但关于人类世的起源在全球仍存在分歧。 一些科学家认为，该工作组过早地将人类世定在了20世纪中期。英国莱斯特大学考古学家、AWG成员Matt Edgeworth说：“地层证据压倒性地表明，这是一个跨越时间的人类世，它有多个起点，而不是一个单一的起点时间。” “在已确定的地质时代中，第四纪和第四纪中的更新世（258.8万年前到11700年前）和全新世（11700年前至今）已把人类的出现作为划分这个地质时代的主要标志之一，如果再划出个‘人类世’，那与已确定的更新世和全新世是什么关系？是取代还是延续？”中科院院士、第四纪地层委员会委员刘嘉麒说。 这使得与流行文化相比，地质学上人类世概念的建立要慢得多。 尽管如此，这个地质学上的新时代已经“呼之欲出”。 寻找一颗“金钉子” 在决定将上世纪50年代定为人类世的新地质年代后，AWG正在确定一颗具体的地质标记或“金钉子”，在技术上称作全球界线层型剖面和点位（GSSP）。 它需要证明，在全球的这个特定时刻，地球的物理、化学和生物过程构成了一个不可逆转的、跨越全新世到达完全不同的地质门槛的过程。 在5月的投票中，AWG的34名成员中有29人支持将人类世开始时间定在20世纪中期，因为它标志着“大加速”的开始。 二战后，人类活动的环境“足迹”显著增加，形成了前所未有的地质特征。“其中，放射性核素看起来是最强烈的信号。”AWG主席、莱斯特大学地质学家Jan Zalasiewicz说。 最终是否按照这些标准正式确定人类世，将取决于地质记录中保存的地层证据。“围绕湖光岩玛珥湖的研究很好地印证了AGW把20世纪中期作为人类世起点的提议，所以它是一个重要的候选地点。”安芷生说。 “地质时间尺度是全世界所有地质学家都在使用的工具，因此，避免不必要的变化非常重要。任何改变都应该非常仔细地加以考虑。”布洛克大学地球科学家、AWG成员Martin Head说。 AWG的目标是在2021年前向其母机构ICS的第四纪地层委员会提交一份最终提案，确定一颗20世纪中期的“金钉子”。 如果获批，该提案将由ICS进行投票，然后提交国际地质科学联盟执行委员会最终批准。只有经过这些程序，人类世才会正式成为国际年代地层学地图上的一个新单元。 起点定位存争议 事实上，在AWG之前，意大利地质学家Antonio Stoppani早在1873年就提出了“人类世”的概念，认为人类是“一个全新的地球力量，世界将被这种更伟大的能量主宰”。 2000年，诺贝尔化学奖得主、荷兰大气化学家Paul Crutzen也曾提出：“自18世纪晚期的英国工业革命开始，人与自然的相互作用加剧，人类成为影响环境演化的重要力量……人类已不再处于全新世，已经到了‘人类世’的新阶段。” “尽管有很多争论，比如人类世的起点应该是工业革命时期或者更早，从6000年前农业活动排放甲烷开始，但这些都没有上世纪50年代的人类活动来得剧烈。”安芷生说，“这个全球经济大发展的时代最能标志人类活动在某种程度上已经超过了自然。” 中科院西双版纳植物园研究员Richard Corlett也支持这一观点。“对于一个地质时代来说，需要有一个同步的、全球性事件，那就是人类第一次成为一个全球性地质力量的时刻。”Corlett对《中国科学报》说，“上世纪50年代标志着‘大加速’的开始，人类的影响在全球范围内大大加速和蔓延。” 但即便在AWG内部，也有不同的观点。 美国马里兰大学地理学家Erle Ellis等4名AWG成员不同意该工作组试图在全球地质记录中寻找一个新标志的做法，并认为人类从史前农业开始便对地球产生了渐进性的影响。 刘嘉麒认为，当前包括AWG在内所提出的“人类世”概念，都强调了人类活动对地球的影响，把人类活动作为一种重要的地质应力。 但也存在一些问题，比如缺乏划分地质时代的地质标志、地质界线、地质年龄、地磁特点、生物特征和气候特征等。 “如果把1950年作为起点，那么之前是否就不属于人类世了？这显然是不合适的。”他说，“而且（它们）对人类的概念也很模糊，从猿人、智人到现代人是个漫长的过程，始终与自然界密切相关、始终对自然环境有影响，不能把这种关系和影响割裂开来。现在是人类，以前是不是人类？” 在接受《中国科学报》采访时，刘嘉麒建议用“人类世”代替“全新世”。 若如此，其时限不能沿用现在的“全新世”时段，即11700年前以来的时间，而应适当向后退，从有人类文明或比现在已知文明稍早点开始。 比如把7800年前以来及以后一段时间叫“人类世”，而把11700年前到7800年前这3900年历史归到晚更新世。 在他看来，由于人类世本身没有明确的时限，当前的“金钉子”很难达到国际地层学的标准。 如果把1950年作为人类世的起点，则更难确定“金钉子”，因为只有几十年时间，沉积物很难形成固定的层位。 而如果人类世从7800年前开始，在这个界限中则可以找到“金钉子”，比如在中国的玛珥湖沉积序列中就能找到。 对此，安芷生则表示，事实上，地质学上已经找到了人类世的层位，而且其在地层上也有明显的标志性元素，如铅210、钚239，特别是铯137和碘129。 此外，无论是二氧化碳和甲烷的排放，还是塑料、水泥、氮肥等“技术化石”的使用，都在这一时期大量急剧增加。 创造新的平衡 对于人类世，目前，大多数人的看法似乎是消极的。 《地球生命力报告2012》指出，人类对自然资源的需求自1966年以来翻了一番，人类现在每年使用相当于1.5个地球的资源维持自身的生活； 按目前的发展模式，预计到2030年，人类每年将需要两个地球来满足自身的需求。这引起科学家对未来地球环境能否继续维持人类文明的担忧。 对此，刘嘉麒认为，人类活动的确对自然环境有影响，而且随着人口的增加，影响会越来越大。但不能过分夸大这种影响，人类在大自然里相对渺小，影响也有限，而且既有负面也有正面影响。 Corlett也表示，作为一个科学术语，它是中性的，仅表明事物已经发生了如此大的变化，将这些变化视为一个新的地质时代是有意义的。 人类世已经引发了保护生态学领域的“一场关于该学科的哲学和目标的分裂性辩论”，Corlett在2014年发表于《生态和进化趋势》的研究中写道。 对此，他解释说，其中有两个核心争论：一个观点是将已经受到的影响恢复到以前的状态；另一观点则认为，这在人类世是不可能的，应该在保护物种和生态系统的传统目标的基础上，认识到物种会变化和适应。“我认为现在正就第二种观点达成共识，即保护必须向前看，而不是向后看。”他补充说。 对于地质史上单独划出的人类世时代能否推动“星球健康”，Corlett认为，从统计学意义上说，人类世的一个关键特征是“非静止的”，即一切都在发生着方向性变化，而不是在平均水平上的波动。“全部人类文明出现在全新世以来的1万年间，现在我们还不知道人类能否在这个不断变化的世界中生存和昌盛。”他说，“我们在过去70年里做得很好，但并不意味着我们永远能够适应。” 韩永明认为，人类世的确定，会极大促进政府、社会和公众认识到人类对地球系统造成的严重干扰，应该马上采取实际行动，适当约束开发地球的行为。 据介绍，目前韩永明和研究团队正在对钻探样品做进一步研究，比如对核素碘129和钚239、240等进行分析。“具体什么时间向人类世工作组提交研究成果，要看我们的工作进展情况。”他说。 相关论文信息： https:///10.1038/d41586-019-02381-2 https:///10.1016/j.tree.2014.10.007 《中国科学报》 (2019-08-22 第3版 国际 原题《迎接“人类世”，你准备好了吗？定义新地质时代在争议中前行》) |
|
|
