​人类对地球的“压力”比我们以为的时间更长、影响更大

科技工作者之家 2021-05-28

官方说法是,我们现在正处于全新世,这个地质时代始于末次冰期结束的时候。但人类活动极大地改变了地球的生态系统,似乎已经成为环境变化的核心驱动力;一些科学家因此认为,我们现在所处的新时代应该被称为“人类世”。这个词的使用仍有争议,其中一个核心问题是:这个新时代始于何时?20世纪中叶,还是工业革命,或者更早?比如,农业成为人类生活主要特征的时候?

一项新研究表明,最后一个可能是最佳答案。挪威卑尔根大学的Ondrej Mottl和Suzette G.A. Flantua领导的研究团队发现,4600年至2900年前,地球上的植被开始急剧改变,主要原因可能是人类活动,包括农耕、森林砍伐,以及用火清理林地。 

“我们的研究是首个量性研究,表明人类不仅在近几十年或几个世纪,可能早在几千年前就对地球产生了重大影响,”Mottl说,这项研究结果发表于5月21日《科学》杂志。过去一两个世纪里,地貌大幅改变,这可能是几千年来的延续。

研究得出的第二个结论同样重要:过去几千年的植被变化幅度与1.6万年至1万年前的冰期时不相上下。那时候,覆盖北半球大部分地方的冰盖和冰川开始消退,冰川地貌被森林、苔原和草原取代,全球气温上升了6度,全世界的植物体系因此改变。 

“我们没想到过去几千年的变化幅度竟然比冰期结束时还要大,”Flantua说。

花粉里记录的历史

研究人员分析了来自世界各地的1181个花粉序列化石。经历了风吹雨打的花粉落入湖泊或沼泽,被埋在湖底沉积物中,把特定时期水体周围植被的情况封存了起来,这可以通过放射性碳测定法来确定。

利用已知年代的沉积物岩芯数据库,研究人员可以确定花粉组成随时间发生的变化。他们试图从一千多个数据集中提取全球变化模式,所以没有尝试分析特定地方哪些植物被其他植物取代。他们只关注了过去1.8万年的总体变化速度。

借助这种方法,他们记录了冰期结束后植被快速变化的第二个时期。其开始时间在4600年至2900年之前,具体因地而异。除了南极洲,每个大陆的植被都在加速改变。

这是首个用定量数据发现植被加速改变的研究。2019年的一项研究调查了250名考古学家关于过去全球人类农业活动的分析结果,得出了相似的结论:3000年前,由于人类活动,地球大部分陆地表面已被明显改变。该研究的首席著者,杜克大学的考古学家、环境政策专家Lucas Stephens说,这两项研究相结合,构建了一个令人信服的图景。

“他们的全球花粉记录数据库令人印象深刻,”Stephens说:“我认为,最重要的新发现是,现在植被变化的速度正在接近甚至超过更新世/全新世时的速度”,即冰期末期。“这种变化速度会对未来产生可怕的影响。”

美国地质调查局的生态学家Stephen T. Jackson也认为这项研究意义重大,“这是一项重要且令人兴奋的分析。”但他警告说,除了人类活动,其他因素可能也起到了一定的作用,比如自然气候变化。

“在世界某些地方,植被变化显然是人类活动造成的,”Jackson说:“但在其他地区,我们有不少记录,气候变化足以促使植被改变。而且在很多地方,几乎没有证据证明人类活动普遍存在。”

人类干预

Mottl和Flantua谨慎地指出,他们的研究不能说明人类活动导致了他们记录下的植被变化。他们说,这是未来的研究课题。但这之间的相关性无可否认,密歇根大学的气候科学家Jonathan T. Overpeck说。他评论这项研究的文章发表于《科学》杂志。

“他们没有提出因果关系,但我也认为,最合理的解释是人类利用土地,”他说:“因为我们知道人类正在为发展农业清理林地,他们用火改变了土地表面。至于分析具体的过程,则是考古学家的任务,但我们确实看到人类活动是这些变化的主要原因,而这些变化始于几千年前。”

研究人员表示,这对生态系统管理有着重要意义,我们在试图减轻近期和未来全球气候变化造成的影响。如果我们认为的“自然”地貌实际上与人类活动共同发展,那么试着保护它们目前的状态、将之视为自然理想的反映,是否有意义?

“也许我们眼中的原始根本就不是真正的原始状态,”Flantua说。

“我们必须开始为变化、为未来行动起来,而不是试着去维持过去的物种组成,”Overpeck说:“现在的很多森林在死亡,因为这些树是在更凉爽、更潮湿的环境中生长起来的。随着气候变得更加炎热、极端,我们必须种植能适应这种环境的物种。”

我们现在遇到的情况是Overpeck所谓的“连环打击”。植被剧变后几千年,我们迎来了剧烈且迅速加剧的气候变化。地球将如何应对?没人知道答案。

“但这种连环打击的确会给森林带来压力,”他说:“想要让森林吸收碳,必须保证它们的健康。”

换言之,我们一直在对地球的生态系统强加干预,也许现在到了需要更有针对性、更富创造力的时候了。你可以称之为“人类世2.0”。

来源: 土壤观察

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