地球70年前进入“人类世” 在哪里标记引全球争议

许多地质学家说,我们的星球在大约70年前跨越了另一个地质界限,并进入了地球历史的新篇章,他们称之为“人类世”。他们中的部分人现在提出的问题是:在当今世界,我们的现代世界是从哪里开始的?人类世黎明的“金钉”在哪里能够看到?

出品|网易科学人栏目组 小小

地质学家们正在地球上寻找某个特定的地点,来放置所谓的“金钉”,即定义全新的地质时代——“人类世”(Anthropocene)的开始。可是,将其放在哪里最合适呢?

站在中国南方阶梯顶上向远处看,景色非常壮观。爬上去,你就能看到世界末日即将来临的时刻。我们的星球历史中充满了动荡,特别是发生在2.52亿年前的混乱事件。

当时地球爆发大规模火山活动,几乎摧毁了所有复杂的生命形式。地质学家称之为“所有灭绝事件之母”,他们认为这标志着地球历史上一个伟大篇章的终结(二叠纪)和下一章(三叠纪)的开始。

但仅仅给这起事件取个名字还远远不够。科学家们想知道,世界上哪个地方能真正看到在二叠纪和三叠纪之间形成的岩石,并将其标记为两个地质时代的分界线。

2001年,经过20年的辩论,他们找到了答案。中国浙江省煤山附近的一座悬崖提供了最好的“窗口”,它获得了最高地质荣誉——二叠纪-三叠纪边界的“金钉”,它也是世界上第65个重要的地质分界线之一。

为了更方便地查看这些岩石,当地政府在这里安装了阶梯。

许多地质学家说,我们的星球在大约70年前跨越了另一个地质界限,并进入了地球历史的新篇章,他们称之为“人类世”。他们中的部分人现在提出的问题是:在当今世界,我们的现代世界是从哪里开始的?人类世黎明的“金钉”在哪里能够看到?

图2:纽约史坦顿岛的山顶垃圾填埋场,高峰期时每天可接收约26000吨垃圾

英国地质调查局的科林·沃特斯(Colin Waters)领导着正在考虑这些选择的团队。他说,为人类世的黎明设置“金钉”是地质学家从未面临的独特挑战。

许多“金钉”被放置在悬崖上,就像煤山附近那样。对人类世的黎明来说,这并不是真正的选择,因为岩石悬崖需要数万年才能形成。但沃特斯和他的同事们认为,人类世仅仅从数十年前开始,即1950年前后。

除了悬崖绝壁,也不乏其他选择,人类世的黎明可能会被化学或生物信号所标记。目前还没有关于这个信号的官方说法:也许科学家们会选择原子弹试验中大气辐射的激增,或者是环境中微量塑料浓度上升,亦或是其他完全不同的因素。

为了获得“金钉”奖励,这个团队需要找到一个地理环境,确认当人类世开始的时候,这个信号被记录在某种物质上。从理论上讲,这种材料甚至可能是我们的垃圾,这就是为什么研究人员挑选纽约斯塔顿岛(Staten Island)的垃圾填埋场作为候选位置的原因。

这个垃圾填埋场是1948年开放的,在其鼎盛时期,每天可接收26000吨垃圾。据有些人统计,这是世界上最大的人类工程“矿床”。它看起来确实是人类世“金钉”的合适候选人。

图3:这是美国科罗拉多州的白垩纪中期Cenomanian-Turonian界限标志

但沃特斯说,垃圾填埋场存在着严重的问题。那里所包含的材料经常被机械搅拌,所以并非每年都能形成整齐的层次。界限会被弄脏和模糊,这不是一个清晰的图像。

沃特斯说,这实际上是大多数人类垃圾聚集的地方共同面对的问题。科学家们可能愿意把人类世的“金钉”放在完全由人类活动创造的地点,但事实证明很难找到合适的地点。

为此,科学家们现在正在寻找其他更合适的地方。

科学家们认为,河口的沉积泥沙可能值得考虑。例如,苏格兰克莱德河口底部的淤泥记录了工业化过程中的化学污染。这里的泥土可能没有受到干扰,不像垃圾填埋场里的垃圾,所以应该有可能识别出特定年份沉积的薄泥浆。

这就意味着,人类世的界限应该是清晰的线条,而不是某个污点。

每年,淤泥也在湖底和海床上堆积。位于加拿大安大略省克劳福德湖底部的泥浆,也包含了详细的工业化污染年度记录。沃特斯认为,这里可能是放置人类世“金钉”另一个适合的地方。

然而,这些淤泥(特别是海底部分)的序列,并不是完全可以访问的。唯一确认70年前的薄泥巴是否标志着人类世的开始,需要提取沉淀物的核心,并在陆地上进行研究。

说起来容易做起来难。当软泥被提取出来时,可能会受到干扰,这就意味着界限中的泥浆可能会与上面和下面的泥浆混合起来,从而抹去标志着边界的化学信号。

沃特斯说:“引入错误的风险非常高。”

图4:苏格兰克莱德河口河底的淤泥记录了工业化过程中的化学污染

出于这些原因,最好把“金钉”安置在更持久、更稳固的材料上。以巴黎的地下排水网络(Deep beneath Paris)为例,在过去的300年里,像石灰石一样的沉积物一层层地堆积起来,包括铅和铜在内的金属痕迹被锁在堆积层中,记录了巴黎城市环境的变化情况。

沃特斯表示,如果这些化学物质被认定为人类世开始的界限,那么巴黎的石灰石将是放置“金钉”的绝佳地点。

另一种选择也许是目前最受沃特斯欢迎,那就是将“金钉”放在加勒比海深处,那里的珊瑚每年都会增加一层新的物质,这些化学物质会记录下各种人类活动的证据,从原子弹试验到人类引起大气层中二氧化碳浓度上升。

但沃特斯说,所有这些“候选者”都有一个明显的短板,即地质学界从来没有在这类地方放置过“金钉”。沃特斯说:“我们可能必须与那些投票的人进行讨论,找出他们最能接受的东西。”

威尔士大学圣大卫学院的麦克·沃克(Mike Walker)说,定义一个“金钉”并不是地质学家能轻易做出的决定。候选地点首先要由科学家投票决定,以探究其中有争议的地方。

当他们最终选出最喜欢的潜在“金钉”位置后,这个地点就必须由科学委员会来评估,看稍微更大的地质时间跨度。

图5:人类世的黎明可以用环境中的微塑料增加来标记

举例来说,新提出的人类世界限很可能包含在某个更大的地质时代中,比如第四纪(Quaternary),这样第四纪地层学的小组委员会将不得不投票决定是否接受新的“金钉”候选者。

如果他们投赞成票,那么该提案就会提交给国际地层委员会,那里再次对“金钉”是否合适适进行投票。如果通过,它将提交给国际地质科学 联合会,以进行最后的审查,幸运的话最终应该能获得批准。

只有到那时,“金钉”才有了权威身份。

因此,对于沃特斯和同事们热衷于选择“金钉”候选者,各种投票机构不会认为太古怪。他说:“我们想要提供他们熟悉的东西。”

沃特斯从沃克及其同事那里获得了一些灵感。2008年,他们成功地说服相关机构指定全新世(Holocene)的“金钉”,即人类世之前的地质时代。

沃克的研究小组认为,“金钉”应该放在从格陵兰冰盖中提取的岩芯内,现在它被存放在哥本哈根。但以前从未在冰中放置过“金钉”。

沃克表示:“有人发表过措辞严厉的评论,说我在冰箱里看到了‘金钉’,但这个决定还是被批准了。”沃特斯认为,也许这是一个迹象,表明人类世的“金钉”或许也会出现在冰中。

南极洲东部的一个冰核记录了与人类活动有关的大气化学变化情况,那里或许是个不错的选择。

图6:今天仍然可以追踪到来自核试验的大气辐射

即使沃特斯和他的同事们能找到一个政治上可以接受的“人类世金钉”,他们成功为其命名的机会仍然渺茫。这是因为,在地质学界,有些持反对意见的人甚至拒绝承认人类世的存在。

沃克就是反对者之一。

我们有20世纪各种化学和生物信号的详细记录,这意味着科学家们在选择使用哪一种信号来定义人类世时,将会出现诸多争议。这是一把双刃剑。

他们可能会用1950年左右使用放射性钚的激增来标记人类世的边界,但是许多其他的化学信号在20世纪40年代到50年代之间并没有发生太大的变化。

剑桥大学的菲尔·吉伯德(Phil Gibbard)指出:“有些东西在特定的‘边界’上发生了变化,有些东西则没有改变。”如果有太多东西保持不变,那么在那里标出地质边界是正确选择的吗?

SOURCE: http://tech.163.com/18/0213/00/DAG0EVNJ00097U81.html

上一篇:济南春节期间多云为主 大年初一或有小雨