转自:地刊速览
Nature, COMMENT, 26 August 2024
The designation of an ‘Anthropocene’ was intended to represent overwhelming human impacts on the planet. Credit: Bob Krist/Getty2024年3月5日,负责定义地质时间单位的国际地层委员会(ICS)宣布,它拒绝了将人类世正式化为一个地质时代的提议,该时代代表了人类对地球的压倒性影响。ICS下属的第四纪地层分委员会(SQS)在2009年启动了这一进程,成立了人类世工作组(AWG)。AWG的目标是澄清是否有充分的证据将人类世正式化,这一过程涉及在特定的地质层或地层中确定一个精确的起点。这一拒绝引发了激烈的辩论,双方表达了强烈的看法。然而在过去的十年左右,人类世这一术语已被广泛采用,用以描述、分析和解释人类现在生活的转变条件。目前,不同的群体主要以四种方式使用它。首先,地球系统科学界,即该概念起源的地方,以及相关的科学学科,使用它来模拟、评估和警告人类活动的影响,包括对环境“地球界限”的侵犯。其次,人文和社会科学的学者使用它来试图理解人类影响最终如何压倒了许多强大的自然力量,以及这对历史、哲学、政治、经济、社会和文化的分析意味着什么。第三,人类世激发了许多博物馆和艺术领域的作品。第四,公众和政策制定者、城市规划者等人使用这一概念来理解人类对气候和生物圈的转变,这对于制定和实施管理、缓解和适应政策至关重要。随着人类世的正式地质定义至少暂时被搁置,我们在这里探讨如何最好地理解和使用这一概念,考虑到更广泛的群体。这个术语在专业和一般使用中应该根本意味着什么?人类世最初由大气化学家保罗·克鲁岑在2000年提出,当时他参加了国际地球圈-生物圈计划(IGBP)的科学委员会会议,这是一个专门讨论全球变化过程的论坛。克鲁岑的意图是让它代表一个新的地质时代,与该协会的目标一致。目的不仅仅是表示一个被人类活动改变的地球。地质上重要的人类影响可以追溯到全新世,即我们正式生活其中的冰河时代之后的地质时期,以及之前的更新世。全新世的典型条件包括相对稳定的大气和海洋化学成分和气候(特别是温度),以及大约7000年前相对稳定的海平面。正如克鲁岑所提出的,人类世代表了一个从这些条件不可逆转地变化到仍在演变的状态的地球系统,这个名字不再适合称为全新世。各种环境标志物的惊人相似模式,如不同温室气体的水平,见证了一个突然的转变,这在全新世范围的图表上近似于从水平线到垂直线的转变。克鲁岑最初提出,从全新世条件的偏离始于工业革命的开始和18世纪晚期,欧洲煤炭燃烧的增加,尽管他在IGBP数据延伸到那么远之前就提出了这一观点。一旦更多的数据进来,20世纪中叶的开始更加明显,与第二次世界大战后许多社会经济驱动因素和地球系统响应的“大加速”概念相关联。这种转变已经被广泛详细描述。其主要特征包括:大气化学的改变;气候变暖;现在不可逆转的冰盖融化和海平面上升;加速的侵蚀和沉积;由人造材料制成的塑料等工业产品的激增;通过物种入侵、驯化和灭绝改变的生物圈;以及全球互联的人类设计的技术系统的“技术圈”的快速增长。这项初步研究推动了确定人类世开始的努力,通过在一个被称为全球界线地层型剖面和点位(GSSP;通常称为金钉子)的地质参考层中识别其开始。在2020年至2023年之间,12个研究团队为五个大陆上八个不同地质环境中的候选GSSP和其他参考剖面制定了提案。经过大量讨论和正式投票,AWG选择了一个区分1952年加拿大克劳福德湖沉积的夏季和秋季沉积层的层位。秋季层的特点是钚同位素的显著上升,与第一次大气氢弹试验相吻合。这个信号在许多提议的地点都清晰可见。克劳福德湖被选中是因为它未受干扰的季节性沉积层保存了精确且连续的年表,它便于未来调查的访问,以及它在保护区而受保护。每年解析的钚数据得到了飞灰、氮同位素和生物标志物的支持。为了给出一个具体的日期和时间,选择了一个与第一次大气氢弹爆炸(代号Ivy Mike)相吻合的名义开始:1952年11月1日当地时间7:15,在太平洋马绍尔群岛的埃尼威托克环礁(格林威治标准时间10月31日19:15)。这些地层可以通过大量的地层信号在全球范围内精确对比——在某些地方甚至可以精确到最近一年——这使得在它们沉积所代表的时间边界前后的过程可以进行系统的定量比较。该提案于2023年10月31日正式由工作组提交给第四纪地层分委员会。在地质时间尺度内定义人类世的想法是为了提供一个精确的参考点,用于综合研究上述概述的各种现象,将当代变化置于一个深远的时间背景中。但正是那些超越地质学的生活、体验和观测记录的现象,产生了对人类世的广泛兴趣:因为人类世最初的指导概念涉及地球的可居住条件。在人类世期间,地球表面条件与全新世大部分时间相比发生了巨大变化:地球现在更热、更受污染、生物多样性更低。这些负面趋势预计将加剧,并进一步超出全新世的范围。其中一些变化是持久的(如气候变化),有些是不可逆的(如物种灭绝)。它们已经在对政治机构、法律框架和经济关系施加压力,这些都是为了保护人类社区并赋予它们意义。The detonation of the first hydrogen bomb, codenamed ‘Ivy Mike’, in 1952 marked the proposed beginning of the Anthropocene epoch.Credit: Bettmann/Getty
在这些更广泛的背景下讨论人类世时,精确的年份、日期和小时的定义通常并不是那么相关。我们还注意到,较老的地质时间单位的正式边界的适度变化通常不会导致它们的根本理解发生变化。例如,2008年,一个不同的第四纪地层分委员会工作组将全新世的定义从距今10000年放射性碳年代开始改变为正式地层学定义的距今11700年(以2000年为基准),而没有改变其作为最近一次冰后期间冰期的基本含义。第四纪的定义也是有启发性的。这个单位包括更新世和全新世,2009年设定为大约260万年前开始,出于实际目的,使用了现有的GSSP和地球磁场的一次大逆转。实际上,北半球冰川作用的加剧稍早一些开始,大约在270万年前,但这并不改变该时期作为通常认为的“冰河时代”的一般含义。在更古老的时间周期中也可以找到其他这样的例子。控制地质时间单位概念的不是精确的边界,而是它们界定的时期的基本特征。尽管如此,提高它们边界的精度使得地质时间单位更加一致地使用。我们在这里认为,将人类世理解为20世纪中叶地球转变的结果在各个学科中仍然具有广泛的用途。这个时期与“大加速”的开始密切相关——这是美国历史学家约翰·麦克尼尔创造的一个术语——以及它的近义词,如“第二次世界大战后的经济繁荣”、“1946年至1990年代的日本经济奇迹”和“辉煌的三十年”,后者描述了法国从1945年到1975年的30年不间断的经济增长。许多人类影响的指标——包括温室气体排放、金属和矿物生产、肉类消费和塑料使用——从上个世纪中叶开始显示出强烈的上升趋势。对于历史学家来说,这个战后时期以世界许多地区社会价值观的深远转变为特点,包括社会主义、共产主义、自由民主、社会福利计划和女性教育的传播。这些变化是由几乎各个行业的工业、贸易和商业全球化增长推动的。在共产主义和自由民主国家,国家和国际机构指导了这些转变,尽管这两个阵营在争夺权力。国际货币基金组织、世界银行和世界贸易组织的前身等机构是在第二次世界大战结束时或战后不久通过国际协议创建的。技术进步也见证了农业生产的爆炸性增长,并促进了全球人口增长率的提高。Sources: CO2: Our World in Data (go.nature.com/3tab6kt); others: J. Zalasiewicz et al.
对于人类学、政治理论、国际法和伦理学的研究者来说,关于在这一时期开始主导生命网络和非有机过程的人类力量的影响产生了问题。在世界各地,人们正在与一个被改变的地球系统作斗争,不同的文化根据其独特的世界观体验、理解和应对这一系统。为不断增长的人类人口提供动力、食物、住房和衣物所必需的不断扩大的技术圈,伴随着全球不平等的加剧,最贫困人口的实际收入增长微乎其微。新古典经济学及其对无限增长能力的假设也因对日益不稳定的地球系统和有限星球的理解而受到挑战。已经有人提出了人类世开始的较早边界水平,但我们认为它们没有捕捉到一个可广泛度量的、在20世纪中叶转变中发生的根本性步骤变化。其他建议包括大约1610年的“奥比斯尖峰”水平,这与大气中二氧化碳浓度下降约10ppm相对应。这一下降被认为是由于欧洲殖民者到达美洲后,土著人民大量死亡,导致美洲人口减少和农业减少以及森林再生。但与过去两个世纪二氧化碳增加约140ppm相比,这一下降是小的和短暂的,而二氧化碳的增加预计将持续。与美洲和欧洲之间物种的“哥伦布交换”相关的地层信号——如玉米(玉米)花粉的存在——在几个世纪的不同地方发生在不同的时间。它们没有捕捉到与20世纪中叶全球根本性转变相媲美的突然、根本的转变。The production plastics and other waste has increased hugely since the 1950s.Credit: Jason Swain/Getty
对于基于地层信号的其他边界建议,也可以提出类似的反对意见——例如,在欧洲泥炭沼泽和格陵兰冰层中发现的大约3000年前的铅冶炼信号。一些提议的“人类世”甚至更早地追溯到过去,包括一个“人类世事件”,包括至少追溯到5万年前所有主要保存的人类影响——这个定义将包括古希腊的帕台农神庙、中国的长城、埃及的金字塔、早期的森林砍伐、中石器时代的箭头甚至晚更新世大型动物群的灭绝。在20世纪中叶承认一个深刻的行星转变将通过地质形式化得到加强。但即使将其认可为一个准正式的边界也反映了现实,并鼓励在所有使用“人类世”一词,作为压倒性环境变化的简称的学科中进行清晰的沟通。包括随时间推移所有重大人为影响的解释明显不同,如果所有这些都被标记为人类世,可能会避免意义上的混淆。除了关于它最有用地被认为何时开始的讨论之外,人类世已经被它在其中流传的各个学科以多种方式解释。常见的问题反映了我们仍然非常孤立的学术环境中日益分歧的观点和减少的相互理解。这些差异需要被探索,必要时需要被挑战。人类世是否忽视了社会政治不平等?在创造和使用“人类世”这个词时,一些地球系统科学家和地质学家被认为将责任平等地分配给所有人类,而不是只分配给那些主要导致地球状态改变(并且仍在变化)的资源消耗不成比例的人。这种误解之所以产生,是因为人类世物理科学的目的是与人文和社会科学不同的。物理科学在这里主要关注测量和描述地球对当前主要是人为影响的响应。研究人员通常不感兴趣将责任归咎于特定的人或特定的社会、经济和政治体系——尽管自从概念引入以来就注意到了人为变化的强烈不平等责任,并且一些研究包括了这种相关性。物理科学也很少探讨由此产生的社会、经济和政治响应,或者支撑人们愿望和希望的价值观。因此,在人类世的方法中,存在着学科的划分或谱系。物理科学家研究人类世期间地球对人类影响的响应,而社会科学和人文学者探索这些影响背后的人和社会。对于大多数人文和社会科学学者来说,不平等是分析人类世的社会政治分析的核心。没有理由让这些方法处于对立状态;这里理解的人类世提供了一个框架,意味着互补性和多学科性。人类世是否等同于气候变化?由大气温室气体水平上升引起的快速、近期的气候变化对人类社会构成了明确的威胁。尽管努力控制排放,每天仍有超过1亿吨的二氧化碳被添加到地球的大气中。尽管气候变化现在是破坏地球系统最重要的力量,但人类世包括许多其他物理、化学和生物转变,与全球经济、政治、社会和技术现象相互联系。当克鲁岑在2000年引入这个术语时,大气中的二氧化碳水平“只有”大约370ppm,比工业革命前的最大浓度高出约85ppm。全球平均气温比工业革命前水平(以1850年到1900年的平均值为准)高出约0.5°C,因此仍然在全新世其他时期达到的条件范围内。在2000年,可以说变暖是刚开始的:但即便在那时,地球系统发生的总体变化也证明了克鲁岑提出一个新时代的提议是合理的。到了2022年,大气中的二氧化碳水平已接近420ppm,平均气温比工业革命前高出1.5°C。考虑到其他温室气体的影响,特别是甲烷、氧化亚氮和氯氟烃,2022年的二氧化碳当量达到约523ppm,这个水平可能自大约1700万年前的中中新世以来就未曾见过。因此,地球整体现在比全新世的任何时候都要热。与此同时,生物多样性的丧失和这个星球曾经独特的生物地理组合的日益同质化构成了人类世的另一个关键方面。气候变化是人类世的一个重要组成部分,但它并不定义它。Expanding activities such as mining industries make their mark on the planet.Credit: Anton Petrus/Getty人类世是否在其原因出现时就开始了?地质时代的界限通常不是在行星转变的开始时确定,而是在它们可以被容易识别和实际使用的时候确定。许多不断发展的发展、活动和理念最终导致了20世纪中叶地球系统的转变。它们可以追溯到智人的出现和对火及复杂沟通技巧的掌握,跨越了动物驯化、农业、城市社会、书写系统、全球化贸易、蒸汽机、资本主义、哈伯-博施化肥生产过程等的发展。人类世的原因必然先于时代的开始。类比地说,全新世在11700年前的正式定义接近于由大约8000年前开始的退冰引起的长期、复杂的、阶梯式的变暖和海平面上升模式的尾声。随后,全新世作为一个与以前的间冰期没有太大不同的间冰期间隔,为文明的发展提供了物理环境,这些条件现在正被人类世所覆盖。克鲁岑最初理解人类世不仅代表了人类对地球地质记录的影响(他很清楚早期的人为影响),而且还反映了一个系统,自广泛工业化以来,其物理特性已经偏离了全新世的长期、相对稳定的状态。将人类世的概念定位在20世纪中叶开始,与“大加速”和地球状态的根本转变相一致。以这种方式理解人类世将防止该术语在不同上下文中意义不同的当前混乱。它符合术语最初意图的含义,也反映了一个清晰的基于证据的地质特征。这个概念与地球系统科学中术语的使用相一致,并且更广泛地被新的和新兴的机构所使用,如韩国科学技术院的人类世研究中心、斯德哥尔摩皇家理工学院的人类世历史卓越中心、和德国耶拿的马克斯·普朗克地理人类学研究所。它强调了地质学在解决社会关注问题方面的作用,也适用于社会科学和人文学科,因为它涉及到已经发生的巨大的社会动荡、能源生产的变化和贸易的全球化。政策和国际法也将从明确的定义中受益,毫无疑问,我们现在正处于由压倒性的人类影响造成的行星功能转变的时代。论文信息:Jan Zalasiewicz, Julia Adeney Thomas, Colin N. Waters, Simon Turner & Martin J. Head。The meaning of the Anthropocene: why it matters even without a formal geological definition。《自然》632, 980-984 (2024)
doi: https://doi.org/10.1038/d41586-024-02712-y
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