在全球气候变暖,碳排放压力逐渐加大的情况下,地球未来的环境对人类还友好吗?事实上,像过去一样,地球仍将继续经历反复的变化。气候会一次又一次地变暖再变冷,冰期将再次出现,热带的极端时期也将再次到来,板块构造仍将继续,彻底地改变大陆,同时令海洋扩大或缩小,巨大的小行星撞击和超级火山也会再次侵扰生命。
但也会有一些变化是新的,就像最早的花岗岩地壳的出现一般,其中许多变化也将是不可逆转的,大多数生物会灭绝,从地球上彻底消失。老虎、北极熊、座头鲸、大熊猫和大猩猩,所有这些动物都将难逃一劫。人类也很有可能会灭绝。我们还不清楚地球历史的许多细节,也许这些就是不可知的。但是这颗星球丰富的历史,再加上自然法则,让我们对未来有了一种感知。让我们先把眼光放到遥远的未来,然后再一步一步地聚焦回现代。
地球在通往不可避免的终结之路上几乎已经走过半程。45亿年来,太阳一直稳定地发着光,随着时间的推移,它一点点变得越发明亮,这是因为它不断地”燃烧”储存的氢燃料。再过大约50亿年,太阳会继续通过将氢聚变成氦来产生核能。大多数恒星终其一生都是这么过来的。最终,氢将会耗尽。一些较小的恒星到达这一阶段后体积会逐渐缩小,散发出去的能量会比以前少得多,最终消失掉。
如果太阳变成这样一颗“红矮星”,那么地球最终的命运将是变成冻牢的固态星球。生命如果有幸存活下来,也只可能是一些生活在地下深处的顽强的微生物,在那里液态水仍然可能存在。
即使在目前燃烧氢的稳定状态下,太阳也在慢慢变得越来越热。起初,在45亿年前,太阳的亮度是现在的70%。24亿年前的大氧化事件表明,太阳的亮度可能是今天的85%。而10亿年后,太阳会变得更为明亮。
在一段时间里,也许是数亿年间,地球的反馈可能会减缓这种变化。更多热量意味着更多蒸发,从而产生更多的云,将更多的阳光反射回太空。更多热量意味着更快的岩石风化,这会消耗更多二氧化碳,降低温室气体的含量。因此,负反馈回路可能会让地球在很长一段时间里仍然适居。但一个转折点会出现。数十亿年前,较小的火星到达了那个关键时刻,它失去了几乎所有的地表水。
10亿年后,地球上的海洋将开始以可怕的速度蒸发,大气将成为一个永远的桑拿房。冰盖和冰川不复存在,即使两极也会变成热带。
最近,一项关于人类最有可能死因的调查表明,人类死于小行星撞击的概率很低,大约只有十万分之一。从统计学上讲,这和闪电或海啸致死的概率相近,但这种预测性的比较存在一个明显缺陷。一次闪电杀死一个人的事件每年大概会发生60次。相比之下,小行星撞击可能几千年来都没有造成过任何人死亡。
但在某个倒霉的一天,一次小型撞击就可能杀死所有人。你大可不必担心这件事情,我们之后的百代人也不必为此担心。但我们可以肯定的是,杀死恐龙的那种巨大撞击事件有一天会再次发生。在接下来的5000万年里,地球至少会遭受一次大的撞击,甚至更多次。这只是时间和概率的问题。最有可能的元凶是所谓的小行星,这种天体的轨道呈明显的椭圆形,它们会穿过地球绕太阳运行的更接近圆形的轨道。
我们已经知道至少300个小行星可能会成为这种潜在的杀手,而且在未来几十年中,其中一些小行星将以令人惶恐的近距离掠过地球。
与超级火山或溢流玄武岩造成的缓慢死亡相比,小行星撞击的突然灾难就显得黯然失色了。与地球上最主要的五次大灭绝间隔期相伴随的,包括巨石从天而降的那一次,是改变地球的火山活动。
这不能和一般的火山致死事件及其各种形式的破坏相混,其中包括急剧的熔岩流,就像居住在基拉韦厄火山山坡上的那些夏威夷岛民所熟悉的那样,熔岩流所经之处,所有的住宅都会被完全毁坏。它们是局部性的,具有可预测性,相对很容易避免。
在常见的火山活动中,更致命的是充满碎屑的火山爆发和掉落的火山灰,这种火山爆发会喷出蒸气并释放大量炽热的火山灰,这些火山灰会以每小时100多英里的速度从山上冲下,把沿途的一切都烧成灰烬并掩埋。
在可预见的未来里,决定地球大陆轮廓的最大因素是冰。在几百年或几千年这样较短的时间尺度上,海洋的深度与地球冻结的水的总量密切相关,包括冰盖、冰川和大陆冰原。这是一个简单的等式:陆地上结冰的水越多,海平面就越低。
过去是预测未来的关键,但我们怎么能知道历史上海洋的深度呢?卫星对海平面的观测固然非常精确,但这仅限于过去20年间。验潮仪的测量虽然没那么精确,而且会受到局部情况的影响,但它们能够追溯到约一个半世纪以前。海岸地质学家可以采用的方法是为古老的海岸线标记绘图。升高的海滩阶地就属于这样的标记,我们可以在上万年前沉积的近岸堆积中发现它,不过其升高的特征只能可靠地揭示水位较高时期的状况。
我们大多数人对未来的几十亿年,或几百万年,甚至一千年都不太关心。我们大多数人都只关注短期问题一10年后我将怎么供孩子上大学?明年我能升职吗?下周股市会上涨吗?晚饭吃什么?这样说来,我们没什么可担心的。除非发生不可预见的巨大灾难,否则明年以及10年后的地球看起来都和今天差不多。
即使我们经历了一个异常炎热的夏天,度过了一个农作物枯萎的干旱期,或者遭受了一场异常猛烈的风暴,一年和另一年的差异都可能是非常小的,我们根本察觉不到。完全可以肯定的是,地球会继续变化。当前的指标表明,全球变暖和冰川融化即将到来,这很可能是受人类活动影响并加速发生的。在接下来的100年里,这种变暖的后果将以诸多不同的方式影响到许多人。
我们已经到了这样一个临界点了吗?也许这十年不会,也许我们这辈子也不会。但关于临界点的问题是,在它来临之前,你永远无法确定自己是否处于一个临界点上。房地产泡沫破裂、股市崩盘,我们只有在回顾时才会意识到发生的事情,但那时想要恢复现状就太晚了。地球的故事中并没有出现过这样的情况。