这⾥,可能是⼈类彻底改变地球的起点

作者: ⼆七

来源: 环球科学

发布日期: 2023-07-15 06:31:07

⼈类世⼯作组(AWG)提议将加拿⼤的克劳福德湖底部的沉积物作为全新世结束和⼈类世开始的标志。⼈类世的定义基于⼈类活动对地球的显著影响,如⽓候变化、合成化学物质和放射性同位素的注⼊。AWG将新纪元开始的时间锁定在20世纪50年代,并计划在克劳福德湖打下⼈类世的“⾦钉⼦”。

加拿⼤的克劳福德湖(Crawford Lake)很⼩,仅需10分钟就能绕湖岸漫步⼀圈。但在这⽚平静的湖⾯下,记录着⼈类⽂明的⼀些关键选择。克劳福德湖位于加拿⼤安⼤略省的南部,虽然⾯积不⼤,但却很深,使得湖底不会受到底栖动物或⽔流的扰动。随着时间的流逝,沉积物稳定地⼀层层堆积起来,就像树⽊年轮⼀样忠实地记录着从20世纪50年代开始,全球化⽯燃料燃烧、化肥使⽤,甚⾄原⼦弹爆炸的痕迹。

当地时间7⽉11⽇,⼈类世⼯作组(AWG)发布了⼀项提议,建议将这⽚⼩⼩湖泊底部的沉积物作为全新世(11700年前开始)结束和⼈类世开始的标志。⼏个世纪以来,科学家⼀直在思考⼈类对地球的影响。但直到2000年,才有⼀个词语来总结所有受到⼈类影响的时代——“⼈类世”。这个词就像“寒武纪”和“侏罗纪”⼀样,代表了⼀段新的地质时代。这个时代的标志,正是⼈类活动带来的变化。

2009年,⼈类世⼯作组(AWG)成⽴。正如名称所说,AWG旨在确定是否有必要进⼊⼀个以⼈为变化为标志的新纪元。⼯作组为确⽴⼈类世给出了诸多理由,其中当然包括⼈为造成的⽓候变化,同时还包括⼈类向地球注⼊了⼤量合成化学物质和放射性同位素,这些痕迹在遥远的未来依然可以测量到。同样,城市、⼯⼚、隧道和矿场本⾝也⼏乎成为了⼀种地质构造,它们像化⽯⼀样,将⽐⼈类⽂明存在得更加长久。

尽管也曾遭到反对,但在精⼼收集了⼀系列证据之后,AWG的40名科学家确定,⼈类世与11700年前开始的全新世有⾜够的区别。AWG主席科林·沃特斯(Colin Waters)表⽰,“我们看到了全球规模下,从前⼀个纪元到新纪元明显、突然的转变。”最终,AWG将新纪元开始的时间锁定在20世纪50年代。那时,核试验将放射性元素和同位素释放到⼤⽓中,它们沉降没⼊⼟壤和沉积物中。

这个时代也标志着⼈类现代消费品的出现,我们随后向地球系统注⼊了数百万吨塑料、合⾦和合成化学物质。但在想要正式确⽴⼈类世,AWG还必须寻找到⼀个地点,为⼈类世的开端落下⼀枚“⾦钉⼦”。地质学家有时会把地层⽐作⼀本书,上⾯记录了地球上发⽣过的重⼤事件。

为了有效地确定历史上同步发⽣的地质事件,研究者会专门选择⼀些特别的地层剖⾯和点位,并在这⾥钉下⼀枚⾦⾊的钉⼦——这就是我们常听到的“⾦钉⼦”,它的全称是“全球界限层型剖⾯和点位”(Global Boundary Stratotype Section and Point, GSSP)。⾦钉⼦就像是⼀本书的章节标题,成为了特定地质时代开始或结束的固定标准。地球历史的许多章节,都拥有⾃⼰的⾦钉⼦。

例如侏罗纪的开端就以奥地利阿尔卑斯⼭的⼀个地质点位为代表,这⾥的地层中⾸次出现了特定菊⽯和有孔⾍的化⽯。那么,⼈类世的⾦钉⼦该钉在哪⾥呢?地质学家希望和其他地质年代⼀样,在地球的时间轴上捕捉到⼈类世的开端,但问题是,⼈类⽂明的起源在地球的地层中并不明显,甚⾄该将⼈类⽂明的哪个阶段定义成⼈类世,也成了⼀个难题。

经过AWG多年的讨论,他们发现了⼀系列信号——核弹试验产⽣的放射性同位素、化⽯燃料燃烧产⽣的灰烬、微塑料、杀⾍剂——这些信号开始于20世纪50年代,当时⼈⼜激增,并开始以前所未有的速度消费资源和创造新材料。以此为基础,截⽌到2019年,AWG征集到了⼏⼗处备选点位。经过仔细审查,缩⼩到了9处。

⽽在今年早些时候,这份名单缩⼩到了两处:加拿⼤的克劳福德湖和中国东北的四海⻰湾——这是⼀处⽕⼭⼜形成的湖,在这⾥的沉积物中,随着⼯业化和含有重⾦属的化⽯燃料的燃烧,汞的含量在1860年之后急剧增加。最终,AWG选择了克劳福德湖。它的表⾯积只有2.4公顷,但深度却达到了24⽶。由于湖⽔很深,底层的⽔不会与上层的⽔混合。

每年夏天,湖⽔变暖,碳酸钙成分的矿物析出,沉⼊湖底,会形成独特的⽩⾊层,像年轮⼀样标志着⼀年的流逝。这些层记录了核弹试验导致的放射性钚的增加,⼯作组选择这⼀成分的明显上升作为⼈类世开始的标志,但具体年份尚未确定。2019年和2022年采集的岩芯显⽰,20世纪50年代初钚的含量有所增加,但研究者今年又收集了另⼀份岩芯来进⾏更详细的分析。

根据他们的发现,⼈类世的开始可能是1950年(以2019年采集的岩芯为标准,当时⼀些环境中的变化加速发⽣),或1952年(以2023年采集的岩芯为标准,钚含量急剧上升)。从岩芯上看,这两年的沉积物只相差了2毫⽶,“但从哲学⾓度来说它很重要”,研究者这样表⽰。

接下来的⼏个⽉中,⼯作组将向第四纪地层学⼩组委员会提交三个提议:第⼀,将克劳福德湖作为⼀处⾦钉⼦;第⼆,选择其他⼏处地层剖⾯作为克劳福德湖剖⾯的补充;第三,也是最受争议的⼀点,结束全新世,开始⼈类世。接下来,这⼀提议还需要经过三级机构的评议,包括第四纪地层学⼩组委员会、国际地层学委员会和国际地质科学联合会。只有全部获得通过,才能正式宣布⼈类世的到来,并在克劳福德湖打下那枚⾦钉⼦。

沃特斯表⽰,由于多⽅⾯的原因,结束全新世、进⼊⼈类世的提议可能⽆法通过,但⼈类世的信号将继续存在:“我们回不到过去的全新世了。”

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