建立新地质年代“人类世”或为大势所趋
2015-03-25 11:48:18   来源:化石网   评论:0 点击:

建立新地质年代人类世或为大势所趋(化石网报道)据科学网(鲁捷):人类世时代美国华盛顿特区自然历史博物馆几乎所有的恐龙标本都已消失。原来的化石大厅空空如也,只剩下古生物学家Scott Wing在空旷的大厅中徘


建立新地质年代“人类世”或为大势所趋

(化石网报道)据科学网(鲁捷):人类世时代

美国华盛顿特区自然历史博物馆几乎所有的恐龙标本都已消失。原来的化石大厅空空如也,只剩下古生物学家Scott Wing在空旷的大厅中徘徊着。

史密森学会正在斥资4500万美元彻底重新设计这个展览馆,Wing是设计小组的成员之一,该展览馆同样还是史密森学会的一部分。该展览馆计划在2019年重新对外开放,届时展览馆中的展品将不单可以重温地球遥远的历史,而在霸王龙和三角龙的展品旁,参观者将会看到如今统治地球的物种。“我们希望可以让人们了解人类在地球上的角色,人类对地球产生的影响可能已远远超过现有的认识。”Wing说。

这项令人期待的展览将聚焦人类世——人类扮演着重要地质力量的时代。如仅通过挖矿,人类搬运的沉积物就超过全世界所有河流搬运的总和。人类还让全球变暖,使海平面上升,破坏臭氧层,导致海洋酸化……

考虑到人类造成的影响具有广泛性,很多研究人员认为,人类世代表着地质时代的一个新阶段。过去几年,这个概念不断被推进,而且不单是在地质学家中间。“人类世”这个词汇由考古学家、历史学家,甚至是性别研究专家共同启用;全世界若干个博物馆也受此激发,展览出与人类世相关联的艺术作品;媒体也由衷地接受这一观点。

“欢迎来到人类世!”《经济学家》杂志2011年如是报道。然而,这样的欢呼或许为时过早。当前,以人类影响力为标志的地球新地质时代——人类世风头正盛,但其背后争议仍然颇多。

化石作证

对于地质学家来说,地质年代表对地球历史的重要性就相当于元素周期表对化学家的重要性。地质学家花费了连续数个世纪的艰苦地层工作,把全世界主要岩石种类相匹配,并把它们的形成时间按年代顺序排列,以此搭建出支撑研究地球整个历史的有序的结构框架。“地质年代表是人类杰出的研究成果之一。”英国威尔士三一圣大卫大学第四纪科学家Michael Walker说。

国际地层委员会(ICS)——监管地质年代表的机构——把全球地质历史分为不同的时间段。其中,从恐龙灭绝的6600万年前开始的时期为新生代,第四纪始于这一时期内距今258万年前——这一阶段地球曾历经数十次冰期。第四纪的大部分时间处于更新世时期,其中全新世始于末次冰期——大约始于11700年前,仅占据这一时期的极短时间,距离现在较近。

Walker带领的研究团队的工作就是界定全新世地质年代的起始时间,即他们需要在地球上选出可以用于标记这一地质年代起点的物体。大多数地质年代单元均用一些普遍存在的化石作标记。但由于全新世距离今天非常近,地质年龄非常年轻,因此标记物需要尤其精确。Walker和同事选择了一次气候变化——末次冰期的最后一次寒流,并检测了此次气候变化的化学标记,相关样本取自格陵兰岛中心区域1492.45米深处钻探的冰芯。类似的气候变化“指纹”记录还存在于全球各地湖泊与海洋沉积物中,它们可以让地质学家精确辨别全新世在其他地区的起点。

而在ICS确定全新世起点之时,围绕人类世的讨论已经拉开序幕,其讨论核心为:是否可以终结全新世时代,并用人类世取而代之。其实,人类世的观点已有较长历史。在19世纪中期,若干地质学家就试图通过提出“人类世时代”的观点,确认人类日益增长的力量。而此后其他研究人员也有过类似提法,有时提出的名字略有差别。然而,这一观点在最近几年才吸引了广泛的注意力,部分是因为人类造成的环境变化,另外德国马普学会化学研究所的Paul Crutzen也起到了一定的助推作用。

新的起点

Crutzen在人类如何改变地球方面有着深切体会。上世纪七八十年代,他在臭氧层以及人类对其产生的破坏方面曾取得重要发现——这项工作后来也让他获得诺贝尔奖。2000年,他和密歇根州立大学的Eugene Stoermer争论认为,全球人口增长对地球发展带来如此大的影响,因此当前的地质年代应该被命名为“人类世”。

作为一名大气化学领域的科学家,Crutzen本人并不是裁定改变地质学年代表的ICS的一员。但是,他的观点仍然鼓舞了很多地质学家,尤其是英国莱斯特大学地质学家Jan Zalasiewicz及其伦敦地质学会的同事。2008年,他们拟了一份书面意见,提交ICS考虑这一观点。目前,Zalasiewicz是ICS评估这一问题的人类世工作组主席。

自那时起,工作组就处于忙碌状态,目前已出版了两册大部头的报告和数十篇论文。工作组有很多等待回答的问题:如把人类世作为地质学年代表的一个时代是否合理;人类世何时开始;如果采取这一观点,它在地质年代的序位体系中应该处于什么位置等。

当Crutzen提出“人类世”一词时,他为其添加了一个类似于一个地质时代的后缀,并主张其起点应该从18世纪末期、工业革命之初开始。他强调,自那时起到新千年开始的时间段内,人类已经在南极洲上空的臭氧层“戳”出一个洞,使大气中的甲烷含量增长了两倍,并使二氧化碳浓度增加了30%,达到40万年以来的最高水平。

当人类世工作组开始调查研究时,该组织罗列了一条由人类导致的环境变化的更长的名单。如农业、建筑以及修建大坝正在使河流沉积物以至少10倍于自然侵蚀力量的速度被清除。在一些海岸沿线,大量来自化肥的营养物质造成贫氧并产生“死亡地带”,而过度燃烧化石燃料已经使海洋表面酸度pH值增加了0.1。人类在全球变暖、物种灭绝速度以及极地冰川消失等方面的足迹都非常明显。

争论犹存

尽管“人类世”一词代表大势所趋,然而,该词目前依然尚无定形——在地质学年代排序上,依然尚待被认可。但这种形势即将改变,ICS人类世工作组正在讨论是否应该把人类世作为一个正式的地质单元来划分以及从何时划分其起点。

Zalasiewicz 和工作其他组员希望把一个时间点作为人类世起源的标记——即利用原子时代留下的地质学标记。在1945年至1963年期间,当《禁止受限制核试验公约》生效后,全球各国已进行过500次左右地面核爆炸实验。这些爆炸产生的碎片残骸遍及全球,形成了可辨别的放射性元素沉积层。同时,人类还以其他多种方式在地质史上留下深刻印记——这些都是现代世界所谓的“剧烈加速度”的一部分,如充斥在环境中的塑料、铝制品、人工化肥、水泥、铅……所有这些都会留下地质学沉积记录。

今年1月,由37人组成的人类世工作组的多数组员对人类世提出了临时结论。Zalasiewicz和另外25名小组成员报告称,无论是否正式界定人类世的概念,20世纪中期的地质学标记都让这一时期成为人类世起点的“理想的地层条件”。他们甚至还确定了一个具体的日期:1945年7月16日,首颗原子弹爆炸的日子。

但是批评人士担心,关于这一提法的重要争论声音可能会被人们普遍的热情淹没,他们担心这些狂热被那些持有环境保护主义观的研究人员驱动,过于强调人类造成的破坏。一些支持人类世的人甚至被比作宗教狂热分子。“这和某些极端狂热的宗教团体有些相似之处,他们认为如果有人不信仰他们的教义,在某种程度上就是个野蛮人。”一位匿名地质学家说。

然而,如果该小组的提议没有通过,“人类世”一词将只能继续作为非正式词汇使用,如同今天所使用的“新石器时代”和“铜器时代”一样。无论结局如何,“人类世”的生命序幕都已经拉开。过去两年,已有3种人类世期刊开始发行,相关领域的论文数量也在迅速攀升,仅2014年发表量就超过200篇。

到2019年,当史密森学会自然历史博物馆新化石馆重新开放时,可能会对“人类世”是否为官方词汇有所定论。作为人类世工作组的一员,Wing表示,他不希望目前的争论影响到大问题走向。“人类对地球系统确实有着广泛的影响,这些影响非常重要。”他说,“如果在1000万年之后的未来,回顾现在的世界,你就会发现我们今天所做的非常有价值。”

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