如何为“人类世”选择合适的标志物?
“人类世”?什么是人类世?(人类什么?什么类世?人什么世?)
“人类世”(Anthropocene),由大气化学家、诺贝尔奖得主Paul J. Crutzen于2000年首次提出,认为人类力量达到了足以不可逆的改变这个星球的程度,人类在地球上留下了不可磨灭的印记。For example,二战以来,资源开采、工业发展等深刻改造了地球的各个圈层。
工业污染(来自pixabay网站)
2009年,国际地层委员会专门成立了由34名专家组成的人类世工作小组(The Anthropocene Working Group,AWG)。2019年5月21日(OMG,十年磨一剑),在国际地层委员会会议上,人类世工作小组以85%的赞成票(29票)通过了以20世纪中期为起点定义“人类世”的决议,将“人类世”列为最新的地质年代。并将于2021年向国际委员会递交提议,如果通过,意味着我们将打破“当代不修史”的常规,书写属于我们自己的时代。
那么,“人类世”该如何界定呢?界定“人类世”的标志物有哪些呢?
中国科学院地球环境研究所谭亮成和天津大学徐海课题组撰写了观点性文章“人类世首要标志物的选择”,分析了5个潜在标志物(放射性核素239+240Pu、球形碳质颗粒物SCPs、“技术化石”塑料、NO3- & δ15N和铅)界定“人类世”的合理性,发表于2019年第22期的Science Bulletin上。
“人类世”的“金钉子”和标志物
“人类世”要想成为正式的地质年代,需要一个全球界线层型剖面和点位与全新世加以区分,即俗称的“金钉子”。简单讲,就是全球可对比的,具有某种代表性标志物的层型剖面。AWG已经筛选出包括中国湖光岩玛珥湖在内的10个候选剖面,但代表性标志物有哪些?又该如何筛选呢?
传统地层学一般以某种物种的灭绝或出现为首要标志物。新生代以来,地层划分还考虑了物理化学指标所反映的气候环境突变信号。“人类世”由于人类营力的加入,更加复杂,需要以新材料和地球化学指标为特征的标志物加以界定,而且需要是可在地层中长期保存、分布广泛和全球可对比的人类活动产物。不同时代、不同类型的人类活动产生了具有典型特征的产物。自近年来倾向将1950年定为人类世的起始时间后,关于人类世标志物的争议也一直在持续。文章“人类世首要标志物的选择”回顾了以下5种指标在不同地层中的记录,并分析了它们作为人类世标志物的潜力,得到如下认识:
传统地层学一般以某种物种的灭绝或出现为首要标志物。新生代以来,地层划分还考虑了物理化学指标所反映的气候环境突变信号。“人类世”由于人类营力的加入,更加复杂,需要以新材料和地球化学指标为特征的标志物加以界定,而且需要是可在地层中长期保存、分布广泛和全球可对比的人类活动产物。不同时代、不同类型的人类活动产生了具有典型特征的产物。自近年来倾向将1950年定为人类世的起始时间后,关于人类世标志物的争议也一直在持续。文章“人类世首要标志物的选择”回顾了以下5种指标在不同地层中的记录,并分析了它们作为人类世标志物的潜力,得到如下认识:
地球地质史,人类文明正在推动地球进入一个新的地质时代——人类世
(来自pixabay网站)
放射性核素239+240Pu
已被广泛记录在全球的湖沼、海洋沉积物、树轮、冰芯和珊瑚等载体中,而且在冰芯和珊瑚中都显示在1950s存在浓度高峰值,可以作为“人类世”的首要标志物,与AWG多数成员的观点一致。
球形碳质颗粒物SCPs
是化石燃料燃烧的副产物,同样被广泛记录在了全球多种地质载体中,但其含量变化在全球不同步(欧美地区比亚非地区早约10年),限制了作为首要标志物的可能,可作为一种比较理想的次要标志物。
“技术化石”塑料
是20世纪发明的新型材料,1950s以来被大量使用并在全球造成了严重的“白色污染”,经紫外线分解后形成微塑料,被埋藏在各种沉积物(如海洋沉积物)中。但目前缺乏微塑料的沉积序列研究,还难以确定微塑料随时间的变化历史,无法评估其作为人类世标志物的可能性,这方面的研究亟待开展。
NO3- & δ15N
自然因素和人类活动均可导致它们的变化,所以很难将其作为人类世的标志物。
铅(Pb)
全球多种地质载体中均有记录人类活动导致的Pb浓度变化。但其浓度变化与SCPs相似,存在全球不同步性的问题(欧美地区比亚非地区早约20年),建议其作为次要标志物。[By the way,地球化学家克莱尔(Clair Cameron Patterson)测出地球年龄用的就是铅,虽然研究这个差点让他博士毕不了业]。
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