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人类世(1):我们人类自己制造的地质年代 精选

已有 9643 次阅读 2013-4-25 09:16 |个人分类:一起读顶刊|系统分类:科研笔记

【导读】...... 人类世这个名字已经被念得朗朗上口了,但对这个地质年代是何时开始的,其争议丝毫没有减少,总是会老生常谈地引发新一轮争论,上周出版的Science周刊(2013-04-19)中,就有一篇文章——我们目前处于人类世,但其实它早已经开始了... 本文想结合这篇文章和其他一些资料谈谈这个问题。

 

1995年,诺贝尔奖得主、荷兰大气化学家Paul Crutzen创造*了一个新的术语——人类世( anthropocene)。我们知道,Paul Crutzen最出名的工作就是研究臭氧层空洞,他提出这个词就是为了提醒人们注意人类社会对地球环境所造成的影响。因此,人类世的想法是基于人类活动影响的认识,特别是影响到以前曾被认为是“自然”的世界。如今,我们也越来越真切地感受到,大气气候系统与其他地球物理系统和文化系统同样有着千丝万缕的联系。这是我们人类自己制造的地质年代。

Paul Crutzen创造这个术语的初衷是提醒人们关注近现代人类活动对环境的影响,标志因人类活动造成的气候与环境变化。因此,他认为这个年代是开始于18世纪后期的工业时代,即蒸汽机的发明时代,以及世界人口开始爆发式增长和城市扩张之时。相应地,开采矿产,农业,水和其他资源也大量消耗。 随后的发展包括燃煤工厂泛滥,大量河流筑坝,改变地形,发动机的发明及大规模石油和天然气的使用。 这所造成的众多影响包括:大气和海洋污染、气候变化、冰盖融化、海平面的变化、土壤侵蚀和沉积模式的变化、物种灭绝、物种迁移等。其中,受到最多关注的一个指标全球二氧化碳和甲烷的浓度的迅速升高(Crutzen,2009)。许多地质学家支持Crutzen的看法,也主张应该确定一个合适的时间边界,但同时也承认,目前Crutzen的定位可能有点武断的。例如,同样从标志性影响来说,20世纪后期原子弹试验导致的全球放射性同位素的蔓延,也许也可以作为这个新时代的地质标志。而大多古气候学家则明确表示反对,认为人类世的开端应该从新石器时期的开始计算。人类对森林的砍伐,导致从八千年前大气中的二氧化碳就开始增加了,而栽培和灌溉技术则导致五千年前大气中甲烷浓度大幅度上升,对气候模式产生了深刻的影响(Ruddiman,2003)。也有人说,人类世可追溯到远不止于此。Smith等(2010)在Nature Geoscience撰文提供了一个证据,晚更新世人类的狩猎就导致美洲巨型动物的灭绝,并带来甲烷排放量的显著减少。因此他们得出结论:人类世的应该从13400年前就开始了,所以应重新校正人类世开始的时间,这与人类首次大规模迁移至美洲的时间是一致的。

现在,人类世这个名字已经被念得朗朗上口了,但对这个地质年代是何时开始的,其争议丝毫没有减少,总是会老生常谈地引发新一轮争论。比如, 上周出版的Science周刊(2013-04-19)中,就有一篇文章——我们目前处于人类世,但其实它早已经开始了(Archaeologists Say the 'Anthropocene' Is Here—But It Began Long Ago)。报道了在美国考古学协会于檀香山举行的一次讨论会上,考古学家们认为,这是该他们出场的时候了,他们一直在研究地质时期的人类及其活动,在这些讨论中有更大的发言权。在本月还创办了一份同名的杂志。本文想结合这篇文章和其他一些资料谈谈这个问题。

地球上的人类活动对全球的影响是惊人的,几乎所有的人都同意这足以称为一个新的时代,因此给予一个新的名词和术语有助于重视人类与地球关系所发生的变化。考古学家更明确表示,这样一个时代应该从几千年前就开始了,而不是将注意力放在相对突兀的全球变化上,这个划时代的人类影响长链已经远远伸展到史前时代,人类其实已经在很长一段时间就开始改变生态系统了。

由于专业兴趣的不同,大多数地质学家和生态学家则热衷于人类世明确的时间标记。大多人建议这个时间点在已得到认可的全新世(约从11700年前末次冰期结束的开始)结束,即公元1750年工业革命起步,制造业开始冒头导致人为全球变暖开始产生影响。支持者认为,只有那个时候人类才开始改变全球大气和海洋的化学成分,改变河流的运行,改造景观,以及其他方面的影响。也有其他人建议核从弹放的射性坠尘开始计算,这可作为一个独特的人类世信号。尽管人类世工作小组中的23名成员有没有考古学家或人类学家,但是这些领域关于人类活动对地球的影响也有非常丰富的资料。这些资料显示,在18世纪之前很长一段时间,人类就开始在地球上进行全球性的大规模改造活动。俄勒冈大学的考古学家Jon Erlandson指出,人们在约6万年前就开始改造大陆了,那时我们的祖先开始从他们的祖居地非洲进行扩散。他们进行大型狩猎活动时,会燃烧植被,砍伐森林,此时就开始为人类统治地球创造条件了。

在许多地区,包括大部分岛屿和大洲,人类到达后不久许多大型哺乳动物就相继灭绝了。由于气候变化也是随着人类的到来而发生的,目前仍然不清楚是否狩猎与气候,或二者的共同作用杀死了巨型动物。2011年哥本哈根大学Eske Willerslev主持的一项工作表明,仅气候因素就能很好地解释一些物种灭绝问题,但气候因素与人类的狩猎活动促进了欧亚大草原中野牛和野马的灭绝。因此,人类造成的物种灭绝可追溯到数千年前。

人类世所导致的重大影响,会随着时间的推移而积累。如果我们不是主要关注这样的影响,也许可采用更科学的方法来定义这个时代,那就是农业是导致人类足迹在全球弥散的最重要原因。如果不侧重于温室气体排放问题,我们可确定在考古记录中人类就明显出现了改变地球生态系统的能力。农业几乎同时出现在近东地区,亚洲和美洲,这是“人类曾经达到的水平”来重塑地球。

农业的起源大约在11500年前,与全新世的起点一致,也是末次冰期的结束,正好形成一个非常正规的“金钉子”构架(Golden Spike,即全球范围内穿越某一地质时代起始点的最佳地质记录,世界各地均将以此作为标准,以形成全球可对比的地球演化时代的整体框架)。但是,如果这个标记就是早期农业,那么其实就没有什么必要寻找其他的起始点了。因为目前这个时期,已经称为全新世,只不过增加“人类世”这个称呼罢了。

支持以农业为分界线主要来自早期农业造成的巨大影响。距今约九千年前,小米、小麦、大麦作为粮食就开始在中国各地萌芽了。其实,这并不是简单地在森林中垦出一些空地。早期生产大米的农民已经开始改造景观和河渠了。在过去数千年时间里,中国南方地区就在河流下游筑水坝,修运河,开垦广阔的稻田。即使一些曾经被认为是相对不受人类干扰的地区,如亚马逊流域,其实也受到了史前人类的彻底改变,至少从四千年前,就建立了大量的土方工程和堤道。无论何种农业影响,用它来定义人类世可能都会遭遇来自地球科学家的阻力。事实上,在2011年发表于皇家学会哲学学报A卷的一篇文章中,澳大利亚国立大学的气候变化专家Will Steffen就认为,地球变暖是人类世的一个重要特征,早期农耕活动导致的温室气体增加所引发的气候变化太小。Will Steffen还反对人类世是引起巨型动物灭绝的主因,声称巨型动物很少对“地球系统的整体运转产生显著影响”。另外,将人类世的起点追溯到史前是否矮化了目前这个划时代的影响?与其说Crutzen最初提出这个术语是为了定义一个科学名词,还不如说这其实是他想探讨这个划时代影响的一个战略,让公众认识到人类摧毁世界的程度。但是,从科学探讨的角度出发,如果要让人类世这个名词在2016年得到正式认可,则需要坚实的科学基础。我们应该改变这个随意性极大的标志,并探寻究竟是什么驱动了人类与环境之间的相互作用。

另外,对于主办《人类世》杂志的人来说,相信他们是非常乐意看到这个争议并得到明确划分的。至少在以后的投稿中首先需要说明人类世的时间范围是什么。《人类世》主编Anne Chin宣称,该杂志最近将出版一本考古视角的专刊,大部分内容都来源于本次檀香山会议的讨论。



注:苏德辰老师在评论中认为这个词不是Paul Crutzen所创造的,而是他推广,但与我看到的资料冲突(详细参见评论及回复),特此说明。  

 

参考文献:
[1] Crutzen, P, J. 2009. ‘Can we survive the “Anthropocene” period? Project Syndicate website, available online at: http://www.project-syndicate.org/commentary/crutzen1/English

[2] Smith, F . et al. 2010. ‘Methane emissions from extinct megafauna’. Nature Geoscience, 23 May 2010.

[3] Archaeologists should grapple with the anthropocene too. http://traumwerk.stanford.edu/archaeolog/2010/06/archaeologists_should_grapple.html

[4] Ruddiman, W. F. 2003. ‘The anthropogenic greenhouse era began thousands of years ago’ Climatic Change 61:261-293.

[5] Archaeologists Say the 'Anthropocene' Is Here—But It Began Long Ago.Science (2013-04-19).


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