1945年7月16日,第一顆原子彈引爆後10秒。圖 | Wikipedia,Jack W. Aeby
- 圖書君語 -
我們處在歷史之中,我們在創造歷史
地球進入人類世?這是怎麼回事?
人類世是什麼?
要說人類世,或許你很陌生,但說侏羅紀、白堊紀,你一定知道,那是恐龍生活的年代。而人類世,是比侏羅紀、白堊紀還小的一個時間概念。
如果把地球46億年的歷史看成一個鐘面,從午夜0點開始,地球沉寂了21小時12分,生命才出現。我們熟知的恐龍,22點48分登場,而人類,23點59分22秒誕生,我們進入現代文明,才不到1秒時間。
人類在地球歷史中的位置。圖 | Wikipedia,United States Geological Survey,Wihwang
既然對於地球,人類如此微不足道,又為什麼要劃分“人類世”呢?
大氣化學家和諾貝爾獎獲得者Paul Crutzen在2000年提出,從工業革命開始,人類活動的影響已經大大超過了自然變化的影響,並且這種影響在未來數萬年依舊會持續。因此,有必要專門劃分出一個地質歷史時期,來看待人類對地球環境重大且持續的改變。
“‘人類’本身已經變成了一個地質過程,”英國地質調查局的地質學家Colin Waters說,“塑造地球的主要地質力量——它不再是河流,冰或風了,而是人類。”
看來,這並不是一件好事,現代人類對地球的影響之大,已經以百年之力,到了值得被載入46億年曆史的程度了。
而這種影響,還將持續。
想想我們的一天。
起床
洗漱
水從哪裡來,我們用了多少?
運河,水庫,大壩,南水北調,無一不改變了周邊的生態環境。
中國的用水總量逐年增長,到2018年,已達到6110億立方米,平均每人每天1000升,而我們一天只喝2升水。
出家門
坐地鐵
城市化改變了地貌,地鐵挖空了城市,改變了地下水、土壤、植被。
我們的腳,已經習慣了混凝土和瓷磚,我們和植物的關係,或許只剩家裡的幾盆多肉。
地鐵上
玩手機
化石燃料、核能發電的排放,機械生產工廠的汙染……
2018年,光我國能源消費總量就達到464000萬噸標準煤,平均每人三噸多,有40個人的體重那麼多。
氮氧化物排放量1000多萬噸。
買包子
當早餐
隨手一個塑料袋,城市垃圾的填埋、焚燒……
中國平均每年只生活垃圾總量就達到2億噸,平均每人150多公斤,而一個塑料袋是5g,一個打包盒是50g。
每年長江向海洋排入的塑料垃圾約有40萬噸。
還沒到公司,我們已經和地球產生了這麼多關聯。
“雪崩時,沒有一片雪花是無辜的。”
我們處在歷史之中,我們在創造歷史。
人類世怎麼劃分?
如果要確立人類世,應該怎麼劃分?
200萬年前
人類出現
20萬年前
智人出現
7萬年前
“認知革命”
智人交談、思考,形成文化、歷史
1萬年前
“農業革命”
農耕社會出現
5000年前
基於國家的文明出現
500年前
“科學革命”
數學、物理學、天文學、生物學、化學等現代科學發展
18世紀末
第一次工業革命
進入機器時代
19世紀末
第二次工業革命
電力開始被大規模應用
二戰後
第三次工業革命
進入核子時代、數字化時代
先別急著猜,我們來明確一下概念,“人類世”是一個地質年代,決定其劃分的是地質特徵,而不是人類歷史。
在地質學中,往往先有“地層”,再有“年代”,因為它是要研究46億年的演變,只能通過可觀測的地層記錄,再去反向定義時間。
每一地層都有各自的特點,可以反映出不同的環境條件;有的還含有生物化石,這些都可以幫助我們推知當時地球的情況。
科羅拉多大峽谷分層的巖壁像一幅幅巨大的書頁,記載著地球的歷史。圖 | 《地球》
於是,根據不同地層的特點,以反映出的地球變革為界,地質學家將地層分了組。
按單位從大到小,劃分為“宇界系統階”(如同“界門綱目科屬種”),形成了年代地層表。
國際年代地層表(部分)。圖 | 中國科學院南京地質古生物研究所
“一一對應”地,地質年代單位被劃分為“宙代紀世期”,形成了地質年代表。
我們熟悉的侏羅紀、白堊紀,就是由侏羅系、白堊系地層對應來的。
“侏羅”得名於法國、瑞士交界的侏羅山,而“白堊”是一種極細的粉末狀沉積物。
地質年代表。如果要劃分人類世,它是在全新世之後。圖 | 中國科學院地球環境研究所
而“人類世”,要想作為新的地質年代,它就需要具備相應的年代地層,這首先就需要確定邊界。
“金釘子”,是定義和識別地層分界線的世界標準,全稱是“全球界線層型剖面和點位” 。圖 | Wikipedia,Bahudhara
“人類世工作組”正致力於此,它是由國際地層委員會在2009年設立,旨在科學探討是否應該劃分人類世,共有34名地質學、考古學、生物學、海洋學、氣候學等多種學科專家參與——這也可以側面說明,人類到底影響了地球的多少方面。
人類世何時開始?
還記得嗎?劃分“人類世”的初衷,是因為人類已經超過自然成為了改造地球的主要力量,這意味著,我們要尋找的不是人類何時開始改造地球,而是人類何時開始全面改造地球。
於是,早期的農耕、畜牧、工業等痕跡就被排除了,它們或者影響範圍不大,或者只出現在地球局部。
爭議主要出現在1610年、第一次工業革命、二戰後三個時間節點之間。
“1610”隊
1610年,發現新大陸一百年後,歐洲人開始登陸美洲,人口開始流動,全球貿易使各大洲作物和物種都發生大混合,前所未有。
“1610”隊
同時,歐洲人將致命病菌帶入美洲大陸,造成5000萬美洲農民死亡,農田再次回到原始植被,綠色植物迅速增多,使得大氣二氧化碳急劇減少,此後,二氧化碳回升,全球開始變暖。
“1610”隊
這種二氧化碳變化已經在南極的冰芯記錄中找到,非常利於作為分界標誌。
不,那只是全球化的序幕而已;二氧化碳的波動也可能由氣候變化造成,不是反映人類痕跡的“直觀物證”。
“工業革命”隊
看看工業革命以來,人類造田開礦、修渠築壩,燃煤氾濫,城市擴張。
“工業革命”隊
尤其明顯的,是新礦物質激增,根據國際礦物學協會的數據,地球上共有5208種礦物質,但若沒有人類活動,其中208種礦物質將根本不會存在。它們大多是由採礦形成,有些是源於新型垃圾的化學反應。
“工業革命”隊
“原子彈”隊
不,工業革命那時的影響只有歐美表現明顯,還不夠“全球”;還有什麼更能指示人類?
“1610”隊
塑料?
“原子彈”隊
不,那已經很近期了,1909年第一種塑料誕生,二戰後塑料才從軍備廣泛走入市場。
從工業革命往後捋,有沒有什麼影響全球的里程碑事件?
第一顆原子彈爆炸?放射性?
“工業革命”隊
“原子彈”隊
對。
1945年7月16日,人類歷史上第一顆原子彈在美國新墨西哥州引爆。
“原子彈”隊
此後,核武器實驗大規模展開,大氣中遍佈著放射性塵埃,它們隨著大氣對流在數週或數月內迅速分佈全球,形成一個全球範圍可對比的、高濃度的放射性元素富集層。
“原子彈”隊
而且,放射性元素中的鈈239在自然界中非常罕見,可以直接標誌人類的活動。它還能存在10萬年,此後才會開始衰變。
“原子彈”隊
另外,這些放射性沉積被發現與迅速增多的混凝土、塑料、鋁合金、玻璃、肥料等殘餘混合出現,也可以指示二戰後人類全球性大加速發展期的開始。
經過十幾年討論,工作組目前投票以20世紀中葉原子彈爆炸產生的放射性沉積層為邊界,對應著二戰後人類飛速現代化的時代。
當然,也有不少質疑的聲音。
一方面,是否真的有必要劃分人類世?
人類出現的時間太短,現代化進程時間更短,形成的“地層”只有毫米級別。
何況,人類或許能讓地球迴歸平衡,不如1000年後再正式調查。
科羅拉多大峽谷的地層。人類的痕跡與之相比太微不足道。圖 | 《地球》
另一方面,選擇放射性沉積層為邊界是否合適?
一些學者認為,放射物元素不會只“乖乖待著”,而是具有“穿透性”。如果一套老的白堊紀地層測出了相應的放射特徵,難道它們就成為了分界?
還有學者認為,僅根據全球單一信號命名一個新的世代,阻礙而不是促進全面理解人地關係,從而阻礙人類的全面改變。
十數年間,許多爭議懸而未決,於是不少學者秉持著奧卡姆剃刀原則——“如無必要,勿增實體”。
而“人類世”就像一個窗口,無論支不支持安裝玻璃,眼裡都在關注世界。
人類世去向何方?
目前,人類世工作組正在全球放射性沉積層中尋找能作為世界標準的具體分界點,並預期在2021年正式提案,如果層層審批通過,人類才會迎來“屬於自己”的時代。
但不管最終是否會確定“人類世”,人類對地球的影響都不可否認。
曾經,自然是主導一切的力量。
地震、岩漿活動等內力塑造地形,風化、流水侵蝕等外力改變地貌,陽光、風力等條件決定氣候,“物競天擇、適者生存”等規律影響物種。
地質作用塑造地球。圖 | 《地球》
但現在,人類進行了全面的干預。
農業影響土壤、河流,甚至通過圍海造田影響海洋。
採礦改變山體、地貌,對沉積物的移動量可以超過世界上所有河流的總和。
城市化侵襲土地,改變河流,使混凝土、鋁合金、玻璃和塑料幾乎遍佈全球。1950年以來所生產的塑料已經接近60億噸,這些塑料如果扭成繩子,足以捆綁整個地球。
1984年的上海。圖 | NASA
2016年的上海。圖 | NASA
化石燃料燃燒使得大氣二氧化碳急劇增多,現在的二氧化碳水平至少比過去80萬年的任何時候都高,二氧化碳年增長率比以前的自然增長速度快100倍。
自1975年以來,地球變暖速度幾乎翻了一番。有記錄以來最熱的十年都發生在1998年以來,有記錄以來最熱的四年都發生在2014年以來。
1885-1894年地球溫度。圖 | NASA
2005-2014年地球溫度。圖 | NASA
2017年,全球平均海平面比1993年平均水平高77毫米。
海洋每年吸收的碳量超過2萬億噸,使其酸度達到過去3億年以來的最高水平。
臭氧層也受到侵蝕。
1979年南極上空,臭氧相對豐富 。圖 | NASA
2018年南極上空,臭氧出現空洞 。圖 | NASA
還有冶煉帶來汙染;碳,氮,磷和各種金屬等元素循環受到人為擾動;核工業造成放射性危害……
目前,地表變動的次數是自然進程下的30倍之多;動物物種滅絕的速度是自然進程下的100-1000倍。
因為氣候變化死亡的海鳥。圖 | NewScientist
水圈、生物圈、岩石圈、大氣圈,沒有一處完好無損。
專門研究“人類時代”的柏林自由大學地質學家萊因菲爾德表示,“人類對地球改變之大以至於我們不得不承認,傳統意義上的大自然已經不復存在。”
煤炭發電站,不僅排放二氧化碳,還排放其它汙染物質。圖 | 《地球》
事已至此,以後呢?
沒有人類的世界,地球運轉如常。
切爾諾貝利,人類撤出30年後,鳥類、魚類、齧齒類、猞猁、狼、野馬已經活躍,並且無明顯不良症狀。
德克薩斯理工大學的教授Robert Baker說,“輻射本身對野生動物並沒有什麼好處,但可以這麼說,儘管人類損失慘重,世界上最嚴重的核電站事故並沒有對野生動物造成毀滅性影響。”
所謂“影響”,對於地球,沒有“好壞”,地球的恢復性與適應性,遠遠強於人類。人類影響的,最終是自身的生存。地球離得開人類,是人類離不開地球。
人類賴以生存的地球。圖 | 《地球》
未來地球,人類會存在多久?
看似與現在的你無關,但當你想象你的孩子、你孩子的孩子、你的所有血緣後代,在你離開世界以後,都將生活在你參與造就的世界中的時候,“人類世”這三個字,會不會因為心有牽掛,而多了一些重量?
- END -
作者丨樂兮
特別顧問:滕野,中國地質大學(北京)碩士在讀,礦物學、岩石學、礦床學方向
封圖來源丨《地球》
參考資料、數據來源
《地球》
國家統計局、NASA、Nature、NOAA
NCEI、NewScientist、Science、Smithsonian
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