人类世是国际上正在兴起的一个地质新时代概念，它代表人类活动作为一种活跃的地质营力，对地球系统产生重大、史无前例、持久广泛的影响，以其显著不同于全新世为特征。国际上关于人类世的研究正在起步，人类世尚未被正式确立（Fig 1），存在人类世起始时间、地球系统中自然营力与人类营力如何变化及相互作用等亟需解决的科学问题，对其研究将引发地球科学领域深刻变革。人类世层型剖面是记录人类营力与自然营力相对贡献变化的“标准”载体，找出理想的界线层型剖面将极大促进全球人类世相关研究。本项目以中国人类世地层为研究对象，在建立关键标志物和代用指标体系基础上，辨析全新世以来人类活动强度变化，查明人类世起始时间；从不同地质生物载体中遴选出我国典型人类世剖面，参与国际比对，力争成为全球人类世界线层型剖面；将记录与数值模拟相结合，研究未来人类营力对气候环境变化的可能影响，提出应对和适应方案。本研究将为发展引入人类活动因子的地球系统科学做出重要贡献，建立人类世地球系统科学框架，服务于“双碳”与国家气候变化目标。

课题设置与研究内容

课题一：人类世的历史背景。由兰州大学负责，中科院地球环境研究所参加。其重点是研究全新世以来人类活动的强度变化历史及人类世关键时间段中人类活动的大小。其核心目的是为第三课题中人类世层型剖面提供人类活动变化的自然背景，其次也为第四课题提供基础数据支持和理论解释。

课题二：人类世关键标志物及代用指标体系。由中科院地球环境研究所负责，中科院广州地球化学研究所和南京大学参加。其重点是研究自然过程与人类活动标志物的地球化学行为，查明区分自然过程和人类活动的方法，力求建立人类世中人类活动标志物体系。为第一和第三课题提供技术方法上的解释和体系保障，为第四课题提供模拟机制的解释。

课题三：人类世界线层型剖面。人类世界线层型剖面。由中科院地球环境研究所负责，北京师范大学参加。其重点是在我国地质生物载体中获得人类世的典型层型剖面和辅助层型 剖面，并力求通过全球比对和遴选成为国际人类世金钉子和辅助层型剖面。本课题是项目研究的关键，第一课题为本课题提供背景支持，第二课题为本课题提供技术保障，同时本课题的研究内容也为第四课题提供基础数据支持和理论解释。

课题四：人类世人类活动的影响与适应。人类世人类活动的影响与适应。由中科院地球环境研究所负责，兰州大学参加。其重点是通过数值模拟和观测数据结合，研究人类活动对于全球和区域气候和环境变化的影响和适应。本课题实际上是本项目的重要组成部分，它 解决的主要问题是在人类活动增强的情景下，自然环境和气候是怎么变化的，以及未来人类将怎样适应这种变化。而第一和第三课题为它提供了基础数据和理论解释等。

项目研究目标与取得的进展

目标一：

目前人类世工作组在全球范围内选择了12个点位作为人类世的潜在候选点（Fig 3），相关的研究正在同步进行中，其中包括本项目所研究的中国的四海龙湾玛珥湖(Fig 4)。使用冷冻取芯获取无扰动的玛珥湖纹层沉积物(Fig 5)，通过纹层定年与放射性测年相结合的方式建立高分辨率、高精度的年表，测量分析纹层沉积物记录的多种人为活动的代用指标，选择人类世首要标志物以及建立人类世标志物体系，并确定人类世的起始时间。力求使我国的四海龙湾人类世剖面成为国际人类世标准界限层型剖面(GSSP)。

目前已经完成四海龙湾人类世剖面指标测量分析工作，通过综合分析选择^239，240Pu作为人类世首要标志物，1953年作为人类世开始时间(Fig 6)。相关论文已提交给Anthropocene Review.

目标二：人类营力贡献历史及阈值

查明人类营力贡献历史变化，人类活动在多大程度上改变了地球系统，人类营力对改变地球系统的阈值是怎样的(Fig 7)。

通过分析湖光岩玛珥湖沉积物近100多年来黑碳浓度和沉积通量，建立了第一条地质记录中反映我国化石燃料排放和工业活动变化历史的曲线，从地质记录明确我国工业化始于1950s(Fig 8)，为人类世起始时间提供支持。

目标三：数值模拟预测未来发展趋势

通过模拟的方式，探讨未来十-百年甚至更长时间尺度下，地球系统在人类世人类营力的影响下，是否会持久的改变地球系统各个圈层的关键参数，以及提出人类当如何应对和适应这些地球系统关键参数的改变。建立人类世地球系统科学框架，服务于“双碳”与国家气候变化目标。