一些科學(xué)研究稱,人類活動不僅對氣候變化造成影響,同時也已經(jīng)將地球帶入了地質(zhì)新紀(jì)元
地球是否已經(jīng)進(jìn)入了一個新紀(jì)元?近日,英國地質(zhì)調(diào)查局博士科林·沃特斯(Colin Waters)和其24位同事在《科學(xué)》雜志上共同發(fā)表文章認(rèn)為,通過對地層的鑒別和大量的數(shù)據(jù)分析,一個新的地質(zhì)年代----人類世(Anthropocene)已經(jīng)來臨。
從地質(zhì)年代上看,地球目前所處的年代屬于'全新世'(Holocene),已經(jīng)有1.17萬年,但是,在二戰(zhàn)結(jié)束以后的幾十年中,地球的地質(zhì)特征發(fā)生了明顯變化,很多證據(jù)顯示,人類活動很可能已經(jīng)引發(fā)了一個新的地質(zhì)年代----人類世(Anthropocene)??茖W(xué)家們就此提出了以下這些證據(jù)。
新物質(zhì)的出現(xiàn)
沃特斯等人認(rèn)為,人類創(chuàng)造了許多新型“石頭”。例如:陶瓷、玻璃、銅合金和磚,而這些材料已經(jīng)廣泛且長期存在于地層內(nèi)。另一個重要的新材料便是塑料,工廠每年可生產(chǎn)3億噸塑料。大量的河道和海洋中存有塑料微顆粒,塑料在未來的地層中將被作為可識別的化石。隨著大量的化石燃料的焚燒,產(chǎn)生炭黑并附著于冰層和沉積物中。19世紀(jì)其增速達(dá)到高峰,而早在16世紀(jì)的地層記錄中就已發(fā)現(xiàn)了這種新型物質(zhì)。
核放射物的介入
沃特斯稱,“可能最普遍、全球性的人類世特征是核武器試驗所帶來的后續(xù)影響?!弊?0世紀(jì)50年代到60年代,核武器的試驗釋放出大量放射性物質(zhì),其中最常見的同位素是14C。而今的14C在地層中明顯增多,沃特斯博士認(rèn)為,這將是判斷新紀(jì)元的重要標(biāo)志。
第六次物種滅絕
出于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,具有高含量的氮、磷肥料大規(guī)模使用,而今土壤中它們的含量已是上個世紀(jì)2倍之多,這使得地球氮循環(huán)比25億年前更加復(fù)雜多變。土壤中過多的氮和磷也會溶于湖泊和海洋,導(dǎo)致季節(jié)性缺少氧氣的產(chǎn)生,大量本土菌類的死亡。
生物的進(jìn)化和滅絕大多伴隨著一個緩慢的過程,而近期物種也發(fā)生了明顯改變。即使地球上還有大量屬于全新世的生物,但是就3個世紀(jì)前地球上存在50%無冰土地而今僅為25%來看,使得物種滅絕的速度遠(yuǎn)超于長期的均值。如果以這樣的速度,75%的物種將在未來的幾個世紀(jì)滅絕,而我們也將迎來第六次物種大滅絕。
二氧化碳(CO2)濃度的改變
CO2濃度的改變是確定開啟全新的紀(jì)元的另外一個重要特征。通過采集并研究格陵蘭的冰芯認(rèn)為,CO2排放速度要比1.2萬年前快了100倍,而大氣中CO2的濃度比80萬年前的峰值還要高了35%,這大部分要歸于工業(yè)革命后對化石燃料的焚燒所致,而如今CO2的濃度已達(dá)到,甚至超過400ppm。
與此同時,海平面也較11.5萬年前高出許多,而今升高的速度不斷加快。雖然海平面上升與其他特征相比并不顯著,但是其指標(biāo)的變化已經(jīng)超過了全新世乃至第四紀(jì)應(yīng)該有的水平。
“人類世”何時開端?
如果真如沃特斯和他同事所言,那么人類世應(yīng)該始于何時?
科技的飛速變遷,人口的不斷增長和消費的持續(xù)驅(qū)動將我們從全新世推向了人類世,而這樣的改變始于20世紀(jì)。沃特斯認(rèn)為,地層物質(zhì)的改變是在二戰(zhàn)之后。因為在那之前,馬車和馬匹是重要的交通工具,它們的使用并不會給地球帶來太大的變化。
其實,早在2002年,諾貝爾化學(xué)獎得主保羅·克魯岑(Paul Crutzen)曾提出過人類世的概念,同時他還描述了人類世所具有的特征,但最終國際地層委員會(International Commission on Stratigraphy)官方認(rèn)為,時代的更迭還需要得到更多的地質(zhì)學(xué)家、古生物學(xué)家和其他方面的科學(xué)家進(jìn)行認(rèn)證。自此之后,人類世工作小組(Anthropocene Working Group)于2009年成立,專門負(fù)責(zé)考察人類活動引起的變化是否滿足正式開創(chuàng)一個新的地質(zhì)時代,而沃特斯以及其他作者也都隸屬于這一研究小組。
“代”、“紀(jì)”、“世”等是科學(xué)家用來描述地質(zhì)年代(Geological Time)的術(shù)語。目前,地質(zhì)學(xué)家和古生物學(xué)家根據(jù)地層自然形成的先后順序,將地層分為5代12紀(jì)。即早期的太古代和元古代(元古代在中國含有1個震旦紀(jì)),以后的古生代、中生代和新生代。
古生代分為寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)等6個紀(jì);恐龍通知地球的中生代則分為三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)。地球目前正處于的新生代則分為第三紀(jì)、第四紀(jì)兩個紀(jì)。
演進(jìn)至今,地球統(tǒng)治者人類處于新生代的第四紀(jì),在人類世被正式確定之前,第四紀(jì)目前被劃分為兩個世,較早的更新世(Pleistocene)和1.17萬年前至今的全新世(Holocene)。
需要強(qiáng)調(diào)的是,沃特斯等人并非正式宣稱地球已處在人類世,他在接受衛(wèi)報采訪時稱:“公眾已經(jīng)清楚的意識到需要對環(huán)境變化進(jìn)行研討,而環(huán)境的變化只是地球發(fā)生的一部分的變化。作為人類世的概念,它是指的整個地球的變遷,包含了大氣也包括了海洋和冰川。人們開始具有環(huán)保意識,但是如果不把信息提供給大家,大家并不知道變化的程度到底是如何的。” ■
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