新纪元的“史诗之争”

进入第三个千年几个月后,一个名为国际地圈生物圈计划(IGBP)的组织在墨西哥库埃纳瓦卡举行了一次会议。 出席的研究人员中有保罗·克鲁岑 (Paul Crutzen),他是一位大气化学家,因其对臭氧消耗化学品(例如氯氟烃)的研究而闻名。 居住在德国的荷兰人克鲁岑因这项工作获得了 1995 年诺贝尔奖。他在诺贝尔演讲中指出,由于人类的粗心大意,这项工作并没有受到太大的影响。 在人们考虑可能的后果之前,数百万磅的氟氯化碳已经被释放到空气中。 由于化学物质在平流层中的行为,南极洲上空的臭氧层出现了一个“洞”。 但是,如果事实证明氟氯化碳的行为略有不同,那么在科学家们拥有测量工具之前,这个洞就会从一个极延伸到另一个极。

“我只能得出结论,人类非常幸运,”克鲁岑说。

在库埃纳瓦卡举行的 IGBP 会议上,克鲁岑发现自己变得越来越焦躁。 他的同事们一直在提到全新世,这个地质时代始于最后一个冰河时代结束时,大约一万二千年前。 全新世之初,全球人口可能有 400 万,几乎不足以填满悉尼或圣彼得堡这样的城市。 截至墨西哥会议召开时,地球上已有超过 60 亿人口,人类活动正在从根本上改变碳循环等基本地球过程。

“别再用‘全新世’这个词了,”克鲁岑脱口而出。 “我们不再处于全新世了。 我们在 . 。 。 “他停了下来,寻找合适的词。 “我们正处于人类世!” 在接下来的茶歇期间,克鲁岑的新词成为了谈话的主要话题。 有人建议他对这个术语进行版权保护。

事实证明,人类世并不是克鲁岑所说的。 密歇根大学的生物学家尤金·斯托默 (Eugene Stoermer) 出于同样的挫败感,在 20 世纪 80 年代创造了这个词。 克鲁岑与斯托默取得了联系,两人为 IGBP 时事通讯撰写了一篇文章,阐述了他们对新时代的看法。 两人认为,人类活动对地球的改变比在其大部分历史中塑造地球的地质力量更快、更显着。

两人写道,“在我们看来,通过使用‘人类世’一词来形容当前的地质时代来强调人类的核心作用是非常合适的。” 没有多少人阅读 IGBP 时事通讯,因此 2002 年 Crutzen 为该杂志重新设计了这篇文章 自然。 他列出了人类改变地球的一些方式:砍伐雨林、破坏气候以及制造新型化学品,例如氟氯化碳。 克鲁岑再次强调人类迄今为止是多么幸运。 如果臭氧层遭受更大的破坏,世界大部分地区可能会变得无法居住。 “这种灾难性的局面没有发展起来,更多的是靠运气,而不是靠智慧,”他观察到。

许多研究人员发现克鲁岑和斯托默的术语很有用。 很快,“人类世”这个词开始出现在科学论文中。 这反过来又激起了地层学家的兴趣,他们是维护地球官方时间表(国际年代地层图)的地质学家的子集。 从地层学意义上来说,地球真的进入了一个新纪元吗? 如果是的话,什么时候? 国际地层委员会(ICS)成立了人类世工作组(AWG)来调查此事。 上个月,它仍在努力工作,当时,在一位小组成员向我描述的“普京式”投票中,ICS 的一个小组委员会决定不将人类世添加到时间表中。 这次投票可能标志着故事的结束,但它可能只是一个开始。 正如另一位地质学家对我说的:“对人类世投反对票有点像试图对板块构造论投反对票。 它是真实的,它就在那里,我们必须处理它。”

地层学家习惯于思考漫长的时间。 国际年代地层图始于冥古宙,它始于 45 亿年前地球的诞生。 冥古宙持续了五亿年,接着是太古宙,它持续了(一直持续)十五亿年。 二叠纪跨越了近五千万年,白垩纪跨越了八千万年。 在这些时期内有许多子时期(技术上称为纪元),这些子时期也持续了很长时间。 例如,二叠纪的西苏拉利亚时代就绵延了两千六百万年。

但是,图表越接近现在,分歧就越窄。 第二个最近的地质时期,即新近纪,只持续了两千万年。 当前的时期,即第四纪,始于冰河时代的开始,距今仅 258 万年前。 第四纪又分为两个纪元:更新世,历时257万年;全新世,目前仍在进行中。

为了标记各个时代和时期之间的边界,ICS 依赖于正式称为“全球边界层型剖面和点”、非正式称为“金钉”的东西。 在大多数情况下,金色的尖刺是岩石层,其中包含地球历史上一些显着变化的证据——例如地球磁极的逆转,或者化石物种的消失。 例如,三叠纪初期的金钉是在中国眉山发现的一层岩石,它记录的转变是一场大规模灭绝,导致地球上百分之九十的物种灭绝。 (中国人在眉山建立了一个公园,游客可以在裸露的悬崖边看到有两亿五千万年历史的岩层。)再一次,有了金色的尖刺,你离现在就越近,当下的入侵越多。 就全新世而言,金钉是来自格陵兰岛的冰芯中的一层,该冰芯储存在哥本哈根的冰箱中。 该层由一万一千七百年前降下的雪的压缩残留物组成,这对应于被称为新仙女木期的寒流的结束。

除全新世外,地质年代的起始日期是在事后几百万年才确定的。 这意味着用于设置它们的任何信号都经受住了时间的考验。 当然,人类世的岩石还不存在。 2009 年人类世工作组成立时,其首要任务是确定数百万年后人类对地球的影响是否仍然明显。

经过几年的研究,该小组认为答案是肯定的。 燃烧化石燃料产生的碳排放将在未来的岩石中留下永久的印记,核试验的后果也是如此。 人们通过在世界各地移动植物和动物而创造的新生态系统将产生新的化石组合。 与此同时,人类产生的数万亿吨物质(从晶体管到油轮)的一些痕迹将被保存下来,这意味着一类全新的化石将出现在记录中——所谓的技术化石。 在十九世纪发明铝冶炼之前,地球上的铝仅以与其他元素的结合形式存在。 因此,未来的地质学家将能够通过啤酒罐的遗迹——百威淡啤层来区分当前的时代。

AWG 成员在发表于 科学 2016年。

当克鲁岑和斯托默最初提出人类世时,他们认为人类世始于十八世纪末工业革命的第一次萌动。 AWG 考虑了这种可能性,但最终拒绝了。 第二次世界大战后的几十年里,资源消耗猛增,这一发展被称为“大加速”。 该小组认为,铝和塑料等新材料生产的惊人增长使得 1950 年附近的日期成为新时代更合乎逻辑的起点。

去年夏天,迫于国际地层委员会要求其完成工作的压力,AWG 宣布了金钉提案。 它选择了与全新世底部使用的标记类似的标记,尽管在这种情况下,核心不是来自冰盖,而是来自湖底。

克劳福德湖位于多伦多西南约三十英里处,属于所谓的分流湖,这意味着它的顶部和底部的水不会混合。 由于这种和其他不寻常的特性,落入湖中的所有东西,从花粉粒到放射性粒子,都被保存在沉积物层中,可以非常精确地测定年代。 这个想法是将人类世的基础指定为 1952 年沉积的克劳福德湖沉积物层,更具体地说,是保存在魁北克冰柜中一个特定岩心中的 1952 年沉积层。 (美国于 1952 年进行了第一次氢弹试验,这些试验的放射性尘埃以钚的尖峰形式清楚地出现在湖床上。)工作组宣布选择克劳福德湖核心,而来自世界各地的地层学家则在聚集在法国里尔参加一个会议。 但是,有迹象表明,该团体被禁止在会议厅宣布这一消息,不得不在附近的一家酒店租了一个房间。

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#新纪元的史诗之争
2024-04-20 10:00:00

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