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    文摘报 2023年08月26日 星期六

    地球历史即将“翻篇”?

    《 文摘报 》( 2023年08月26日   01 版)

        加拿大安大略省克劳福德湖。

        7月11日,国际人类世工作组(AWG)在法国里尔举行的新闻发布会上宣布,经过3轮投票、对比参评的12个备选地点后,提议将加拿大克劳福德湖作为人类世地质年代的“金钉子”,中国吉林的四海龙湾玛珥湖及其他候选地点作为补充。

        这一提议将提交国际地质科学联合会(IUGS)各级机构表决,结果或将于2024年8月在韩国釜山举行的第37届国际地质学大会上公布。若该提议得到通过,将意味着地球已正式进入“人类世”的新纪元。

        地质记录已显著不同于全新世

        地球的年龄至今约有46亿年。为了描述漫长的地球历史时期和重大地球历史事件,地质学家和古生物学家根据地层自然形成的先后顺序,将地球约46亿年历史划分为若干阶段,这就是地质年代。

        地球年代在时间上的表述单位可分为宙、代、纪、世、期、时几个等级。比如,我们目前所处的地质时代是“显生宙/新生代/第四纪/全新世”。

        全新世的开始,以1.17万年前第四纪最后一次冰期结束作为标志。全新世在经历了万余年后,人类活动对地球系统的影响和改造日益显现。一部分地质学家认为,人类活动已经对地球系统产生了持久、广泛并且深刻的影响,于是他们提出地球开始进入“人类世”,即人类的时代。

        现在广泛使用的“人类世”概念,是由1995年诺贝尔化学奖得主、荷兰大气化学家保罗·约瑟夫·克鲁岑和美国密歇根大学湖泊生物学家尤金·斯托默在斯托帕尼的基础上,于2000年提出的。他们明确指出,有种种迹象表明,人类活动已经对地球系统造成不可逆转的改变,“人类世”应该是一个新的地质时期。

        四海龙湾玛珥湖候选地点提议人、中国科学院地球环境研究所研究员韩永明解释,当前来自地质学、环境科学、大气科学、生态学和全球变化研究领域越来越多的证据显示,人类活动作为一种活跃的地质营力,已对地球系统自然进程产生了史无前例的、持久广泛的影响。

        “20世纪50年代以来,由于人类活动的影响,出现了海平面上升、大气二氧化碳浓度升高、全球变暖、生物多样性下降等全球性气候环境问题,大量人类活动的标志物被记录在沉积物中。”韩永明举例说,诸如钚239和钚240、碘129、铯137等人工放射性核素,黑碳、多环芳烃、碳球粒等工业排放物质,以及塑料、水泥等新材料出现在地层中,“这些都是人类世的重要标志物”。

        由此可见,人类世是人类活动改变地球系统边界条件的关键时段。人类营力的增加,已导致人类世的地质生物记录显著不同于全新世时期。

        自2008年起,德国地质学家简·扎拉谢维奇等人从人类改造地球环境留下的地层证据出发,开始探讨人类世作为全新世之后新地层单元的可能性。他们提出,要从地层学的角度研究人类世,并力求使其成为一个正式的地层单元。

        人类世的首要标志物,就是人工放射性核素“钚”

        人类世的确定,是一项艰巨而复杂的任务。经过10年调研,2019年5月21日,国际人类世工作组就“人类世”是否应被认定为新的地质年代进行投票,34位成员中的29人投出赞成票。至此,该小组的下一步重点工作是遴选全新世/人类世界线的“金钉子”候选剖面。

        韩永明介绍,确定人类世全球界线层型剖面和点位(GSSP),就是在一个特殊的地层剖面中指定一个特定间断和特定点,以此来定义和识别人类世/全新世的地层单位界线。

        人类世“金钉子”的确定,包含三项内容:

        第一,人类世的起始时间,即地球究竟在什么时间点结束全新世,进入人类世;

        第二,人类世的首要标志物和次要标志物是什么;

        第三,在众多人类世候选剖面中,确定一个标准剖面和多个辅助剖面。

        “每一个地质年代单位的确定,都需要在对应的地层中确定相应的首要标志物,它必须在全球地层中具有普遍性和等时性。”韩永明说,在新生代之前的地层中,一个地质年代的开始主要以某一种动植物化石的首次出现为标志;而在新生代以后,一个地质年代的开始主要以地球化学信号的突变为首要标志物。目前确定的人类世的首要标志物,就是人工放射性核素“钚”。

        进入“人类世”需要全球应战

        人类世一旦确立,标志着开始于1.17万年前的全新世的结束,地球进入了新的地质时代。

        国际人类世工作组认为,人类活动,尤其是工业革命以来的人类活动,已成为一种地质营力,导致了地球系统的改变。人类需要一个全新的时间单元来描述这些变化,而且这些变化尚未结束,人类活动在未来可能对地球造成更大程度的影响。

        “这也在提醒所有人,人类社会对于全球环境和气候产生了重大影响,比如全球变暖、污染加剧等等,这些问题的解决需要全球携手,需要我们每一个普通民众的参与,只有大家一起行动起来,才能真正解决这些人类自身造成的问题。”韩永明认为,人类世的提出和确定,将让每一个人都充分认识到人类在地球系统中所处的位置、肩负的责任,“我们有必要对建立宜居地球负起责任”。

        人类世的确立,将推动人类世科学的发展。韩永明说,这将使更多科学家投入到相关研究中,通过构建自然营力与人类营力对地球系统扰动幅度和速率相对变化的历史,深入揭示人类活动对气候环境变化的影响,从而提出对人类世的适应对策和方案。

        (《文汇报》8.4 许琦敏)

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