人类世

人类世(Anthropocene)是一个倡议的时代概念,可以追溯到人类对地球地质和生态系统的重大影响,包括但不限于人为气候变化。

截至2016年8月,尽管第四纪地层学报(SQS)的人类世工作组(AWG国际地层学委员会(ICS)投票决定采用正式的金尖峰(GSSP)提案来定义地质时间尺度中的人类世时代,并于2016年8月29日向国际地质大会提出建议。

人类世的各种不同的开始日期已经提出,从12-15000年前的农业革命开始到最近的1945年的三位一体测试。截至2018年2月,批准过程仍在继续,因此一个日期仍然是最终决定,但后一个日期比其他日期更受青睐。

最近一段时期的人类世被一些作者称为大加速,其间社会经济和地球系统趋势急剧增加,特别是在第二次世界大战之后。 例如,地质学会引用1945年称为“大加速”。

概述
人类世的早期概念是弗拉基米尔·韦尔纳德斯基(Vladimir Vernadsky)的Noosphere,他于1938年撰写了“科学思想作为地质力量”。 早在20世纪60年代,苏联的科学家似乎就使用了“人类世”这一术语,指的是最近的地质时期第四纪。[需要完全引用]生态学家Eugene F. Stoermer随后使用了具有不同意义的“人类世”在20世纪80年代,大气化学家保罗·克鲁岑(Paul J. Crutzen)于2000年广泛推广该术语,他认为近几个世纪以来人类行为对地球大气层的影响非常重要,构成了一个新的地质时代。

2008年,伦敦地质学会地层学委员会审议了一项建议,即将人类世作为地质时代划分的正式单位。 委员会的大多数成员认为该提案具有优点,应该进一步审查。 来自不同地质学会的独立科学家工作组已经开始确定是否将人类世正式纳入地质时间尺度。

“人类世”一词在科学背景下被非正式地使用。 美国地质学会授权其2011年年会:太古代到人类世:过去是未来的关键。 新时代没有商定的开始日期,但基于大气证据的一个提议是用工业革命来解决这个问题。 1780年,发明了蒸汽机。 其他科学家将新术语与早期事件联系起来,例如农业的兴起和新石器时代的革命(约12,000年BP)。 相对人类影响的证据 – 例如人类对土地利用,生态系统,生物多样性和物种灭绝的影响日益增大 – 是巨大的; 科学家们认为,人类的影响已经显着改变(或停止了)生物多样性的增长。 那些争论早期日期的人认为,根据地质证据,拟议的人类世可能早在14,000至15,000年前开始; 这导致其他科学家认为“人类世的开始应该延续数千年”; 1:这将与当前的全新世术语密切同步。

2015年1月,国际人类世工作组的38名成员中有26人发表了一篇论文,建议将1945年7月16日的三位一体测试作为拟议新纪元的起点。 然而,一个重要的少数人支持几个替代日期之一。 2015年3月的一份报告建议将1610或1964年作为人类世的开端。 其他学者指出了人类世的物理层的同步特征,认为起始和影响随着时间的推移而扩散,不能简化为一个瞬间或开始日期。

2016年1月关于沉积物和冰芯中人类活动的气候,生物和地球化学特征的报告表明,自20世纪中期以来的时代应该被认为是全新世的一个独特的地质时代。

人类世工作组于2016年4月在奥斯陆举行会议,以巩固证据支持人类世作为真正的地质时代的论点。 对证据进行了评估,该小组投票决定在2016年8月将“Anthropocene”作为新的地质年龄。如果国际地层学委员会批准该建议,采用该术语的提议必须得到国际地质科学联合会的批准。正式采用作为地质时标的一部分。

词源
Anthropocene这个名字是人类的人类组合(古希腊语:ἄνθρωπος),意思是“人类”和 – 来自kainos(古希腊语:καινός)的意思是“新的”或“最近的”。

早在1873年,意大利地质学家Antonio Stoppani就承认人类在地球系统中日益增强的力量和影响,并提到了“人类生殖时代”。

尽管生物学家Eugene Stoermer经常被称为创造“人类世”这一术语,但它在20世纪70年代中期被非正式使用。 Paul Crutzen因独立重新发明和普及而受到赞誉。 Stoermer写道,“我在20世纪80年代开始使用’anthropocene’一词,但在保罗联系我之前从未将其正式化。” 克鲁岑解释说:“我参加的会议上有人对全新世说了些什么。我突然认为这是错的。世界发生了太大的变化。所以我说:’不,我们在人类世。’ 我只是在当下激起了这个词。每个人都感到震惊。但它似乎已经卡住了。“:21 2008年,Zalasiewicz在GSA Today中提出,人类世时代现在是恰当的。

人类影响的本质

同质异性
同质异性(Homogenocene 来自古希腊语:同源,相同的基因,种类,kainos-,新的和-cene,时期)是一个更具体的术语,用于定义我们当前的地质时代,其中生物多样性正在减少,生物地理和生态系统遍布全球似乎越来越相似,主要是由于入侵物种已故意(作物,牲畜)或无意中引入全球。

迈克尔·萨姆威斯(Michael Samways)在1999年的“昆虫保护杂志”(Journal of Insect Conservation)上的一篇题为“将动物转移到外国土地:来自同源世界”的编辑文章中首次使用了同源性一词。

2000年,John L. Curnutt在生态学中再次使用该术语,名为“同质性指南”,其中回顾了北美和夏威夷的外来物种:乔治考克斯对自然生态系统的影响。 查尔斯·C·曼(Charles C. Mann)在他着名的着作“1493:揭开哥伦布创造的新世界”一书中,对鸟类的同质性机制和持续影响进行了鸟瞰。

生物多样性
人类对生物多样性的影响是人类世的主要特征之一。 人类进入了有时被称为地球的第六次大灭绝。 大多数专家认为人类活动加速了物种灭绝的速度。 确切的比率仍然存在争议 – 可能是正常背景濒临灭绝率的100到1000倍。 2010年的一项研究发现,“海洋浮游植物 – 大约占地球总光合生物量的一半的微小藻类物种 – 在过去一个世纪中在世界海洋中大幅度下降。从1950年开始,藻类生物量减少了约40%,可能是为了应对海洋变暖 – 近年来这种下降趋势已经加快。“[需要引证来验证]一些作者假设没有人类影响,地球的生物多样性将继续以指数速度增长。

自至少1500年以来,全球濒临灭绝的速度已经超过了背景速度,并且在19世纪以及此后的进一步加速。 生态学家罗杰·布拉德伯里于2012年7月13日发表的“纽约时报”专栏文章预测,海洋的生物多样性已经结束,珊瑚礁的标签注定要失败:“珊瑚礁将是第一个,但肯定不是最后一个主要生态系统屈服于人类世“。 这篇专栏文章迅速引起了环保主义者的多次讨论; 大自然保护协会在其网站上反驳了布拉德伯里,捍卫其保护珊瑚礁的地位尽管人类继续受到影响,导致珊瑚礁减少。

在2015年发表的一对研究中,从观察到的夏威夷蜗牛灭绝的推断得出“生物多样性危机是真实的”的结论,并且地球上所有物种的7%可能已经消失。 人类捕食被认为是地球上生命历史中独一无二的,是一种全球分布的“超级捕食者”,捕食其他顶级捕食者的成虫,并对全世界的食物网产生广泛影响。 2017年5月发表在“美国国家科学院院刊”上的一项研究表明,由于人为原因,人口过剩,人口持续增长和过度消费,特别是人为原因,正在进行类似于第六次大规模灭绝事件的“生物毁灭”。富人 该研究表明,曾经生活在地球上的动物个体中有多达50%已经灭绝,也威胁着人类生存的基础。 2018年5月在PNAS上发表的另一项研究表明,自人类文明出现以来,83%的野生哺乳动物已经消失。 今天,家畜占地球上所有哺乳动物的60%,其次是人类(36%)和野生哺乳动物(4%)。

生物地理学
人类影响的生物分布的永久性变化将在地质记录中被识别。 研究人员已经记录了许多物种在以前对他们来说太冷的地区的移动,通常速度比最初预期的要快。 这种情况部分是由于气候变化造成的,也是为了应对农业和渔业,以及通过全球旅行将非本地物种偶然引入新地区。 由于沿多瑙河沿岸的森林砍伐土地的养分和二氧化硅输入,整个黑海的生态系统在过去2000年可能已发生变化。

气候
人类活动导致的一种地质症状是大气中二氧化碳(CO2)含量的增加。 在过去一百万年的冰期 – 间冰期中,自然过程使二氧化碳变化约100 ppm(从180 ppm到280 ppm)。 截至2013年,二氧化碳的人为净排放量使大气浓度从280 ppm(全新世或工业化前“平衡”)增加到大约400 ppm,2015 – 16月二氧化碳月度监测数据显示400 ppm以上的上升趋势。 地球气候系统中的这一信号特别重要,因为它比以前的类似变化发生得更快,并且更大程度上。 这种增加的大部分是由于煤,石油和天然气等化石燃料的燃烧,尽管较小的部分是水泥生产和土地利用变化(例如砍伐森林)的结果。

地貌
可追溯到人类活动的排水模式的变化将在地质状况恶化的大陆地区的地质时间内持续存在。 这包括由其分级和排水控制定义的道路和公路路径。 通过人类活动(例如,采石,景观美化)直接改变地球表面的形式也记录了人类的影响。

有人提出,钙钛矿地层的沉积是人类改造地球表面之前从未发生过的自然过程的一个例子,因此代表了人类世的独特过程。 Calthemite是一种二次沉积物,来自洞穴环境外的混凝土,石灰,砂浆或其他钙质材料。 Calthemites在人造建筑物(包括地雷和隧道)上或下方生长,并模仿洞穴洞穴的形状和形式,如钟乳石,石笋,流石等。

地层学

沉积记录
人们认为砍伐森林和道路建设等人类活动的地球表面平均总沉积物通量有所增加。 然而,世界上许多河流上的水坝建设意味着在人类世中,任何给定地点的沉积物沉积速率似乎并不总是增加。 例如,世界上许多河流三角洲实际上目前都被这些水坝淹没了沉积物,并且正在下沉并且未能跟上海平面上升而不是增长。

化石记录
由于农业和其他作业造成的侵蚀增加将反映在沉积物成分的变化和其他地方沉积速率的增加。 在具有沉积体制的陆地区域,工程结构将倾向于被埋藏和保存,以及垃圾和碎片。 从船上抛出或由河流和小溪携带的垃圾和碎屑将在海洋环境中积聚,特别是在沿海地区。 在地层学中保存的这种人造文物被称为“技术化石”。

生物多样性的变化也将反映在化石记录中,物种引入也将如此。 引用的一个例子是家养鸡,最初是红色丛林鸡Gallus gallus,原产于东南亚,但后来通过人类繁殖和消费成为世界上最常见的鸟类,每年消耗超过600亿只,其骨骼将变成化石垃圾填埋场。

微量元素
在微量元素方面,现代社会留下了鲜明的特征。 例如,在怀俄明州的上弗里蒙特冰川,从1960年代的原子武器试验计划中,冰核中存在一层氯,以及20世纪80年代与煤电厂相关的一层汞。 从1945年到1951年,在原子装置试验场周围发现了核衰减,而从1952年到1980年,热核装置的试验留下了明显的全球信号超过14 C ,239 普 和其他人造放射性核素。 全球最高的放射性核素浓度是在1965年,其中一个日期被提议作为正式定义的人类世开始的可能基准。

在世界各地的近期沉积物中,人类燃烧化石燃料也使黑碳,无机灰和球形碳质颗粒的浓度明显升高。 从1950年左右开始,世界各地的这些成分的浓度显着增加,几乎同时增加。

时间限制
人类世工作组对“人类世的基础/开始”进行了投票,大多数成员赞成1950年左右的某些时间。这个时期也被称为大加速。

“早期人类世”模型
虽然地球上发生的大部分环境变化被怀疑是工业革命的直接后果,但威廉·拉迪曼认为拟议的人类世大约在8000年前开始发展农业和久坐不动的文化。 在这一点上,人类分散在所有大陆(南极洲除外),新石器时代的革命正在进行中。 在此期间,人类发展了农业和畜牧业,以补充或取代狩猎 – 采集者的生存。 这些创新之后是一系列灭绝,从大型哺乳动物和陆地鸟类开始。 这种浪潮是由人类的直接活动(例如狩猎)和土地利用变化对农业的间接后果所驱动的。

从过去到现在,一些作者认为人类世和全新世是相同的或同时代的地质时间跨度,其他人认为人类世的开始只是近一点。 Ruddiman声称人类世的定义是人类对温室气体排放产生的重大影响,不是在工业时代,而是在8000年前,因为古代农民清理森林种植农作物。 反过来,Ruddiman的工作受到了挑战,理由是与早期的冰期之间的比较(“第11阶段”,大约40万年前)表明,在当前全新世的冰期结束之前必须经过16,000多年,因此早期人为假设无效。 Ruddiman在反驳中指出,这是由于最近的日照最大值与过去的日照最小值无效对齐,以及其他违规行为,使批评无效。 此外,最近的研究表明,所有间冰期都不同,因此需要“某事”来解释全新世的差异。

尽管8000年前地球上仍有数百万人,而且基本上仍然保持原始状态,但这是一个断言的基础,即提议的人类世术语的早期确定在地球上造成了巨大的人类足迹。

古代
人类世的合理起点可能是大约。 2000年前,这大致与全新世最后阶段的开始,即大西洋。

此时,罗马帝国包括欧洲,中东和北非的大部分地区。 在中国,古典王朝正在开花。 印度中部王国已经是古代和中世纪世界最大的经济体。 Napata / Meroitic王国扩展到现在的苏丹和埃塞俄比亚。 奥尔梅克人控制着墨西哥中部和危地马拉,以及前印加Chavín人管理的秘鲁北部地区。 虽然经常彼此分开并与缓冲生态系统混合,但直接受这些文明和其他文明影响的地区很大。 此外,一些活动,如采矿,意味着更广泛的自然条件扰动。 在过去的11500年左右,人类已经在地球上传播,数量增加,并且物质世界发生了深刻的变化。 他们利用了自己制造的全球环境条件。最后一个冰川时期的结束 – 地球表面多达30%的冰层 – 导致了一个更温暖的世界,水更多(H2O)。 虽然人类存在于先前的更新世时代,但只有在最近的全新世时期,它们才能繁荣起来。 今天,人类活着比地球历史上任何时候都要多。

工业革命
克鲁岑提出工业革命是人类世的开端。 洛夫洛克提出,人类世开始于1712年首次应用纽科门大气发动机。政府间气候变化专门委员会将前工业时代(选定为1750年)作为与长寿,混合变化有关的基线。温室气体。 虽然工业革命显然引发了对地球前所未有的全球人类影响,但地球的大部分景观已经被人类活动深刻地修改了。 人类对地球的影响逐渐增加,几乎没有大幅减速。

人类世纪的标记
需要一个标记来解释人类对整个环境的重大全球影响,其规模与地质过去的显着扰动相当,而不是大气成分的微小变化。

为此目的的一个有用的候选者是土壤圈,它可以保留其气候和地球化学历史的信息,具有持续数百年或数千年的特征。 人类活动现已确立为土壤形成的第六个因素。 它直接影响成土作用,例如,用于各种目的的土地平整,挖沟和堤防建设,添加粪肥或其他废物的有机物质富集,由于持续耕种造成的有机物质贫瘠,过度放牧造成的压实,或间接地,通过漂移被侵蚀的材料或污染物。 人为土壤是受人类活动显着影响的土壤,例如反复耕作,添加肥料,污染,密封或用人工制品富集(在世界土壤资源参考基准中,它们被归类为人工和技术溶剂)。 它们是人工制品和属性的顽固存储库,证明了人类影响的主导地位,因此似乎是人类世的可靠标记。 一些人为土壤可能被视为地质学家的“黄金尖峰”(全球边界层型剖面和点),这些地方有分层演替,有明确的世界事件证据,包括独特化石的出现。 化石燃料的钻探也产生了孔和管,预计可以探测数百万年。

在文化中
人类世的概念也通过哲学,文学和艺术等人文学科来探讨。 在学术界,它通过特刊期刊,会议和纪律报告成为越来越受关注的主题。 人类世,其随之而来的时间尺度和生态影响引发了关于死亡和文明,记忆和档案的终点,人文探究的范围和方法以及对“自然的终结”的情感反应的问题。 它也被批评为一种意识形态的结构。 政治左翼的一些环保主义者认为“资本中心”是一个更具历史意义的术语。 与此同时,其他人认为,人类世过分关注人类,同时忽视了形成世界的系统性不平等,如帝国主义和种族主义。