“人類世工作組”認為“人類世”已來臨,并計劃于2021年向國際地層委員會提交正式提議。“人類世”究竟是什么呢?
地球歷經太古代、元古代、古生代、中生代、新生代,這五個偉大的時間尺度,見證了地質結構天翻地覆的演變、物種的進化,如今的我們正處于新生代的第七世——全新世。全新世始于地球最后一次冰期結束,隨著大范圍的冰川消退,地球變得越來越溫暖濕潤,人類農業開始起步,繁衍壯大,到今天,全新世已長達1.2萬年之久。
然而白近代以來,人類的力量越來越強大,開始對地球產生不可忽視的影響,早在19世紀中葉,就開始有學者思考人類對地球的這種影響,并把人類活動也看作一種特殊的地質作用。這種影響到了現代只增不減,于是有人開始思考,是否我們已經進入了新的時代?故而人類世的概念開始出現。
2000年,在墨西哥舉行的一次學術研討會上,人類世的概念第一次引起重視。當時諾貝爾獎得主、荷蘭大氣化學家保羅·克魯岑認為,我們現在已經不在全新世,而是處于人類世。
此后,這一想法迅速傳播開來,并引起不同領域學者的重視。2009年,國際地層委員會成立“人類世工作組”,正式開始研究人類世作為一個全新年代地層單位的可行性。
2016年,工作組在冰心、河海的沉積物中找到了多方證據,證明自20世紀中葉以來,地球就已經進入一個與全新世完全不同的時代。
2019年5月21日,人類世工作組的34位委員發起投票,決定正式向國際地球科學聯合會提出“在地質年代表上加入人類世”的申請,并把人類世的起始時間定在20世紀中期,最終獲得了29票贊成。
在地球歷史上,我們熟知的龐然大物、地球曾經的統治者恐龍,就是因為小行星撞擊地球造成的全球生態系統崩潰,而徹底退出歷史舞臺。隨之發生的是爬行動物和裸子植物的衰退,以及哺乳動物、被子植物的崛起,地球地貌出現了截然不同的變化。地質學家將這一時期劃為中生代的結束,以及新生代的開始,地球從白堊紀進入到了古近紀。
就像把45億歲的地球根據不同特征劃分為若干階段一樣,劃分人類世有利于研究和認識地球,是十分有必要的。雖然人類世和全新世的差別沒有以上歷史時期那樣顯著,但也足以達到劃分新地質時代的標準。
而劃分人類世的標準,根據的是地球環境發生了變化且這種變化是由人類造成的,那么人類對地球究竟造成了哪些影響呢?
早在8000年前,人類就開始進行農業活動,焚燒森林、種植植物,使得大氣中二氧化碳和甲烷含量升高。有的學者認為,這一時期人類就開始對地球的生態造成了影響,所以人類世應該從此時開始算起。這種想法當然不可取,因為雖然早期的農業活動確實會對大自然造成影響,但這種影響微乎其微,沒有留下相應的痕跡,當時大氣的變化很可能只是大氣自身波動,并非人類所為。
18世紀英國工業大革命后,大規模的工業生產燃燒了大量的煤炭,導致大氣中二氧化碳含量明顯升高,超出了自然波動范圍,所以有觀點認為應該以這一時期作為人類世的起點。但工業革命僅僅改變了大氣成分,對地球其他方面并未帶來全球性變化,所以這一觀點也站不住腳。
自第二次世界大戰結束后,人類社會全面飛速發展,人口成倍增長、化石燃料大量消耗,人類改造自然的能力已與過去不可同日而語,人類活動對自然的影響已擴大到整個地球,以前所未有的速度改變著這顆行星,并且超越了自然本身的力量,成為主導地球環境的第一因素。所以,將20世紀50年代作為人類世的起點,是科學合理的。
地球自誕生至今,經歷了46億年波瀾壯闊的滄桑巨變,生命在數個紀元中生生不息、輪回不止。最近《自然》雜志報道稱,權威科研小組“人類世工作組”通過投票,認可人類已正式進入新的地質時代——人類世!
隨著科技大爆炸以及全球化的推進,人類行為已經影響到全球的每一個角落,但人類世是一個地質年代,地質學家劃分全新地質年代不僅僅考慮“影響”和“變革”,其標準主要是根據地層的變化,這種變化必須十分明顯,能形成永久性的標志,后世能將其作為參考。故地質學家選擇了幾個典型的地質特征,作為人類世的存在依據。
第一個是核爆炸產生的沉積物。1945年7月16日,美國在新墨西哥州進行的人類歷史上第一次核試驗標志著人類進入核時代。
對于地質學家而言,核爆炸也在全球范圍內形成了一個可對比的年代標志層。因為原子彈的威力源自鈾-235和钚-239兩種放射性同位素瞬間裂變產生的能量,核爆發生后,這些同位素及其產物也被帶到了大氣中,隨大氣環流到達全球各地并沉積下來,所以在全球各地的湖泊、冰川和海洋等的沉積物中都可以找到包含核爆產物的沉積層。且鈾235這樣的物質半衰期非常長,大約為7億年,能夠在很久以后被后世人類所發現。
第二個是人類在農業生產時使用的氮肥、磷肥等化肥在土壤層、水體中留下了明顯記錄,改變了河流、海洋等水體沉積物的特征,使得土壤、水體沉積物中氮、磷等元素發生了明顯變化,造成25億年以來地球上最大的一次氮循環變化。
第三個特征由人類的生活用具所帶來。塑料、建筑物等人造物,幾乎遍布全球各地。其中塑料隨著人類活動或者水循環進入了地球各個角落,從大洋深處到極地冰川,都有塑料的影子,這些也必將會留下明顯的地質記錄。
第四個特征因人類大量使用化石燃料而造就。工業革命以后,煤炭成為了工業生產的主要燃料;第二次世界大戰以后,石油則成為了丁業不可或缺的血液。化石燃料若燃燒不充分,就會產生碳,排放到空氣中,隨著空氣循環到達全球各地沉積下來,成為明顯的黑炭層。此外還有溫室氣體的排放,也就是二氧化碳?;剂虾妥匀唤缙渌h境中的碳同位素組成具有明顯的差異,大量使用化石燃料會明顯改變大氣和水體碳同位素的組成,在石筍、冰川等沉積物中留下明顯的地質痕跡。

南半球坎貝爾島上孤零零的一棵北美云杉。它的年輪層顯示放射性碳在1965年達到峰值,研究人員傾向于將這一年定為人類世的開始。

科學家認為,核試驗造成的放射性物質沉積,可以作為定義人類世的“金釘子”。
第五個也是最后一個特征,即生物滅絕的速度大大加快,不亞于歷史上任何一次生物大滅絕。如果不加控制,在接下來的幾個世紀中,將會有75%的物種永遠消失。
把人類世劃分為一個新的地質年代,不僅是科學研究的需要,更是在提醒人類,我們作為地球上的一個物種,對地球環境的影響力已經超過了地球本身,能力與責任相匹配,人類必須擔負起保衛地球、保護我們賴以生存的家園的重任!
●陳金峰薦自《北京日報》