人類是如何干預自然的

人類是如何干預自然的

人類為對抗氣候變化開展的“地球工程”，對于地球及人類的未來是否安全？科學家和決策者就此展開了討論。但無可否認的事實是，不管我們是否打算這么做，事實上，在有意無意中，人類早就開始了大規模的“地球工程”——從將地球上可用淡水的1/3用以灌溉農田，到將地球2/5的陸地用以放牧，人類一直都在改造大自然。人類干預地球物理過程的后果，我們尚無法確定，但有科學家認為，誕生了人類文明的更新世已不復存在，人類活動很可能引發了一個新的地質年代——人類世。我們現在生活在人類世地質時代，一個由人類決策、由人類決定地球命運的時代。

以下是人類干預自然、改造地球的幾個實例。

5 億家庭的炊煙“抹黑”地球

5億家庭，大多在亞洲和非洲，將木材、煤炭和動物糞便燃燒后變成炊煙，炊煙帶著被稱為“黑炭”的塵粒進入大氣層，在那里形成一個吸熱層，雨滴裹著這些塵粒從天空降下，污染著地球表面。

據估計，在過去一個世紀里，北極氣溫上升了1.7℃，其中一半原因是黑炭污染的結果。黑炭污染改變了氣候模式，在南亞和西非造成了降雨量急劇減少，還造成了喜馬拉雅山脈冰川融化，對數億人口的供水來源構成了威脅。

2009年8月美國宇航局拍攝的照片，紫色是黑炭較高的地區

引水灌溉導致水資源枯竭

科學家將江河湖泊以及地下蓄水層里的所有淡水稱為“藍水”，人類每年要用掉其中大約1/3，地球上江河湖泊的1/4的水在到達大海前就已經被抽干枯竭了。

對于局部地區來說，這種變化將導致天氣模式的變化。例如哈薩克斯坦曾經廣袤浩瀚的咸海，由于大規模農田灌溉抽干源頭水源，導致當地氣候急劇變化，冬天更寒冷，夏天更炎熱，降雨更是變得極為稀少。

地區性的氣候變化是否會產生全球性的影響，還有待于繼續觀察。

右上圖：1973年的咸海；右下圖：2006年的咸海

土地濫用損害“地球之肺”，形成“海洋死區”

現在，地球陸地面積的約12%被人類用于耕作農作物。這樣做的后果有些難以預料，比如我們很難知道大平原的農業生產如何影響著地球氣候，有些則比較明顯，比如亞馬孫熱帶雨林的森林砍伐活動破壞了該地區水的蒸發和冷凝循環，“地球之肺”有可能變成為熱帶稀樹草原。如果亞馬孫雨林失去了其巨大的二氧化碳吸收能力，地球氣溫將再度上升。

更為直接的后果是，農業耕種大量使用化肥給當地環境中增加了大量的氮和磷。每年約有1.2億噸氮從大氣中被移除，轉換為農田肥料，而從地下開采的磷則多達2000萬噸，如此龐大的數量遠遠超過了這兩種元素自然進入生物圈的數量。更為重要的是，大量的氮和磷隨著溪水河流流入大海，加速形成“海洋死區”。

亞馬孫雨林（紅色）東南部迅速轉變的農場和牧場（綠色）

珊瑚礁消失導致海洋生態系統被破壞

在地球生物滅絕中，珊瑚礁的消失令人震驚。珊瑚礁被稱為“海洋中的雨林”，是海洋生態系統的基礎。由于人類活動導致的海洋污染、氣候變化、過度捕撈和海洋酸化，在過去50年里，全球珊瑚礁覆蓋率已經減少了1/3，珊瑚礁正瀕臨滅絕。

珊瑚礁以及生活在珊瑚礁中的海洋生物的消失，威脅到的不僅僅是漁業生產。從地球物理學的角度來看，生態系統是營養物質和能量流動在生物學上的機制，如果生態系統的關鍵一環被破壞——就像曾經生機盎然、如今卻被細菌和水母主宰的地中海西北海域那樣——生態系統就無法正常運轉。一些科學家指出，海洋過去發生大規模滅絕事件之后，曾導致了地球碳循環在數百萬年間的劇烈波動。海洋生態系統若失去了其調節能力，隨之而來的就是天氣和氣候的異常變化。

地球在過去曾發生過五次生物大滅絕事件，如今一些科學家認為，第六次生物滅絕事件正在發生之中。

澳大利亞大堡礁的珊瑚白化病還在大面積蔓延

化學物質和塑料制品污染全球

人類的工業革命導致發明了許多化學物質，這在地球歷史中是前所未有的，一些化學物質可以在地球環境中存在千萬年而不降解，其中包括用于農藥中特別是塑料中的化合物，全球塑料生產每年多達600億噸。

高劑量的這類化學物質可擾亂動物的內分泌系統，導致癌癥，影響生殖；低劑量的影響尚不清楚，但可能會在微妙的變化中產生廣泛的影響，最終從根本上改變生態系統的構成。

據聯合國估計，地球海洋每2.6 平方千米的范圍內就有47000件塑料制品。世界各地都測量到了低水平的有機污染物，以及塑料對生物體內分泌產生的干擾和影響，即使是在一些從來沒有使用過這類化學物質的地區如南極洲，也測量到了化學物質的污染。

死亡信天翁雛鳥體內的塑料制品

二氧化碳排放成為人類最大的“地球工程實驗”

人類世的經濟發展引擎就是在地面上燃燒，或從地面上向大氣中投放大量含碳物質，其結果是，每年約有400億噸二氧化碳被人類投放到大氣中，使得化石燃料的消耗，在人類無意識中成為最大的“地球工程實驗”。

如今地球大氣中二氧化碳的含量高于過去1500萬年中的任何時候，全球氣候模式正在發生變化，平均氣溫上升，部分二氧化碳被海水吸收，氫氣和碳酸鹽離子的比例產生變化，海水酸性化，導致海洋中的珊瑚、浮游生物和貝類大量消失。

在接下來的幾個世紀里，海洋pH值的變化可能超過過去300萬年中的任何時候。

大氣中二氧化碳上升是全球變暖的原因