Kuusteist aastat tagasi tutvustas paar teadlast uut sõna, mis raputas geoloogilist ajajoont: antropotseen. Tuntud ka kui "Inimeste ajastut", mainisid seda ideed esmakordselt Nobeli preemia võitnud atmosfääri-keemik Paul Crutzen ja tuntud bioloog Eugene Stoermer teaduslikus infolehes. Duett loetles inimtegevuse paljusid mõjusid planeedile, visandades inimese põhjustatud süsiniku ja väävli heitkogused, lämmastikväetiste ülemaailmse leviku, liikide väljasuremise ja rannikualade elupaikade hävitamise.
Seotud sisu
- Kuidas hirm inimeste ees võib toidublokkidest läbi rebida ja maastikke ümber kujundada
Neid suuri muutusi arvestades kuulutasid nad holotseeni (meie praegune 11 000 aastat vana geoloogiline ajastu) lõppenuks. Nad ütlesid, et Maa on jõudnud uude geoloogilisse ajastusse. Sel nädalal kohtuvad teadlased, et tutvustada oma tõendeid selle uue geoloogilise aja peatüki kohta Lõuna-Aafrika Vabariigis Kaplinnas toimuvale rahvusvahelisele geoloogiakongressile.
Alates selle kasutuselevõtust on antropotseeni kontseptsioon kõlanud kõigis teadus- ja humanitaarteadustes. See on sunnitud inimesi seisma silmitsi sellega, kuidas nii vähese aja jooksul on meie liigid pöördumatult muutnud Maa kliimat, maastikke, elusloodust ja geoloogiat.
"Paljud inimesed kasutavad [mõistet], kuna see võtab sõna ja idee kokku, kuidas Maa süsteem inimeste tõttu muutub, ja selle ulatus, " ütleb Leicesteri ülikooli geoloog Jan Zalasiewicz, kes paneb kokku Maa ajaloo. fossiilide kasutamine.
Antropotseeni idee vohamist jälgides mõtiskles ta, kas selles on mingit geoloogilist tõde. Kas tänapäeva mullad ja setted võiksid erineda holotseenis sätestatust? Kas need on piisavalt eristatavad, et nimetada uut geoloogilist ajastut?
"Oluline on see, et Maa süsteem muutub, " ütleb Zalasiewicz. "Geoloogia seisukohast pole vahet, kas seda põhjustavad inimesed või on tegemist meteoriidiga, kosmosest tulnud tulnukad või isegi mu kass, kes peidab planeeti."
2008. aastal kogus ta geoloogide rühma ja koos avaldasid nad Ameerika geoloogiaühingu ajakirjas GSAToday inimese võimalike geoloogiliste tunnuste loetelu. Rühm jõudis järeldusele, et antropotseen on "geoloogiliselt mõistlik" ja õigustas edasist uurimist.
Kuid uue geoloogilise ajastu väljakuulutamine pole väike ülesanne. Antropotseeni ametlik lisamine oleks oluline redaktsioon geoloogilises ajakavas - õõvastavas ajakalendris, mis jagab Maa 4, 6 miljardi aasta pikkuse ajaloo peatükkideks. Nende peatükkide vahelisi piire tähistavad kogu maailmas järjekindlalt levinud jääkihi, puurõngaste, korallide kasvulintide, merepõhja ja järve setete koostise muutused muude kihiliste geoloogiliste moodustiste hulgas. "Kõik need kihid sisaldavad endas signaale, mis kajastavad elu ja ümbritsevat aega, keemilisi, bioloogilisi ja füüsikalisi signaale, " ütleb Zalasiewicz. Kui kivimid on muutunud, peab olema muutunud ka maailm.
Võib-olla kõige tuntum piir on mesosoikumide ja tsenosoikumide vaheline piir - tuntud ka kui kriidiajastu-paleogeeni või K / Pg-piir ja varem KT-piir. Umbes 66 miljonit aastat tagasi tabas Maad asteroid ja tappis linnust välja jäävad dinosaurused. Kuna komeedid ja asteroidid on rikas elemendi iriidiumi poolest ning seda on Maal harva, tähistab peenike iriidiumikiht seda sündmust kogu geoloogilises ülestähenduses. Igal mandril leiavad paleontoloogid iriidiumi ribast allpool suurte dinosauruste ja teatud planktoniliikide fossiile; selle kohal leiavad nad selgelt eristuva planktoni komplekti ega jälgi muudest kui lindude dinosauruste fossiilidest. Iriidiumikihi eraldab mesosoikum, dinosaurustega täidetud eluajajärk, tsensootsest, kui imetajad hakkasid võimust võtma.
Kuigi iriidiumi triipu võib leida kogu maailmas, asub piiri ametlik asukoht Tuneesias El Kefis. Seal purustasid geoloogid 2006. aastal mäeküljele kuldse tera, mis näitas K / Pg-piiri märguandemärke, mida saaks kasutada võrdluspunktina. Ideaalis on igal geoloogilise ajakava peatükkide vahelisel piiril oma “kuldne tera”, mis on paigutatud olemasolevasse kivimüüri või südamikku (jää- või meresetetest). Ranged reeglid reguleerivad piire ja kuldseid naelu, mida kontrollib suurem rahvusvaheline geoloogiateaduste liit stratigraafia komisjon, et geoloogiline ajakava ei läheks raugema geoloogia ega poliitikaga.
2008. aastal võttis IUGS ühendust Zalasiewicziga taotlusega moodustada uus komisjon, et uurida antropotseeni ideed. Ta koondas mitmesuguseid teadlasi, sealhulgas geolooge, klimatolooge, keemikuid, paleontolooge ja ajaloolasi, dubleerides meeskonna antropotseeni töörühma (AWG). Viimase kaheksa aasta jooksul võrdlesid nad raevukalt märkmeid ja kogusid andmeid, et anda oma ametlik soovitus antropotseeni alustamiseks. Rühm koostas mitmesugused ettepanekud valida endale kõige sobivam, avaldades oma töö kokkuvõtte selle aasta alguses ajakirjas Science .
Enim tähelepanu pälvinud signaal oli tuumakatsetuste radioaktiivne sadenemine, mis jättis settes ja liustikujääl silmapaistva kihi plutooniumi. Ehkki termo tuumarelvi ei testitud kõikjal maailmas, on nende tõendid ülemaailmsed. "Kui sade võis stratosfääri sattuda, jaotati see nädala jooksul või kuu jooksul kiiresti planeedi ümber, " ütles Briti geoloogiakeskuse geoloog Colin Waters ja AWG sekretär. „Plutooniumi on looduslikult vaevu; see on väga-väga haruldane. Niipea kui hakkate seda suurenemist nägema, teate siis, et teil on 1952. ”Radioaktiivne signaal kaob 1964. aastal pärast seda, kui riigid leppisid kokku katsetada tuumaseadmeid maa all.
1950. aasta paiku koondub ka rida muid signaale, mida AWG nimetab suureks kiirenduseks, kui algasid elanikkond, ressursikasutus, tööstus ja ülemaailmne kaubandus. Siis said paljud inimtekkelised signaalid, mis kunagi olid kohalikud, tõeliselt globaalseks ja võib-olla piisavalt globaalseks, et tähistada antropotseeni. Siin on mõned neist signaalidest:
- Betoon on olnud kasutusel Rooma impeeriumist saadik, kuid “mahu järgi on suurem osa kunagi toodetud betoonist pärit aastast 1945 või 1950, ” ütleb Waters. See teeb sellest äratuntava moodsa materjali. Negatiivne külg? Betoon on ookeanides haruldane ja jäämäest puudub, seega pole signaal universaalne.
- Plastikuid hakati esmakordselt tutvustama 1800. aastatel, kuid tänapäeval on plastikuid rohkem kui kunagi varem. Tootmine kasvas 2 miljonilt tonnilt 1950. aastal 300 miljoni tonnini 2015. aastal ja hinnanguliselt on 2050. aastaks 40 miljardit tonni kraami. Inimestele meeldib plast, kuna see on kerge ja laguneb aeglaselt. Kuid samad omadused muudavad plastiku heaks geoloogiliseks näitajaks. Zalasiewiczi sõnul on plasti sisaldavad setteproovid peaaegu kõik viimase poole sajandi kaaomid. See plastiku arvukus oli enne kahekümnenda sajandi keskpaika peaaegu tundmatu, "ütleb ta. Hawaii randades leiavad geoloogid praegu kivimeid, mida nad nimetavad" plastiglomeraadiks ". Need lõkked sulavad plasti massiivseks gloobuseks, mis sisaldab veerisid ja liiva. Lisaks moodustavad mikrokiud, näiteks kosmeetikatoodete pisikesed mikrokiud ja rõivastest valmistatud kunstkiud, merepõrandale settekihi. Plasti kasutamise markerina on see, et neid ei leidu tavaliselt jääs, seega pole neid universaalne signaal.
- Peaaegu kogu maakera reaktiivset lämmastikku on toodetud alates 1913. aastast, kui saksa keemikud Fritz Haber ja Carl Bosch mõtlesid välja, kuidas õhust lämmastikku kinni püüda ja väetiseks muuta. Pärast seda on reaktiivse lämmastiku hulk Maal enam kui kahekordistunud, kusjuures rohelise revolutsiooni industrialiseeritud põllumajandustavade kohaselt suurenes see märkimisväärselt 1950. aasta paiku. Ja ehkki tundub, et see oleks hea antropotseeni marker, ei jäta lämmastik settes tugevat signaali. "Protsessid pole täpselt nii hästi mõistetavad, " ütleb Zalasiewicz. Mõnes Põhja-Kanada järves, mis on kohalikest inimmõjudest kaugel, muutuvad lämmastikuaatomite domineerivad struktuurid (tuntud kui isotoobid) 1950. aasta paiku, kajastades lämmastikväetiste lisamist. Kuid kas see nihe on kogu järves piisavalt järjepidev, et anda hea signaal, pole veel kindel.
- Fossiilsete kütuste põletamine laseb atmosfääri mustad lendtuhaosakesed ; loodusliku allikata on need inimtegevuse selged märgid. Neid osakesi leidub järvesettes kogu maailmas, alustades juba Suurbritannias 1830. aastast ja näidates dramaatilist globaalset kasvu, mis algab 1950. aasta paiku. “Kuid need saavutasid oma haripunkti juba 1970. aastate paiku [1990ndatel] ja hakkavad langema, ”Ütleb Waters. Nii nagu radioaktiivsed nukleotiidid, annab lendtuhk küll märku geoloogilisest nihkest, kuid ei anna head püsivat indikaatorit.
- Fossiilsete kütuste põletamisel tekkiva süsinikuheite suurenemine kajastub süsiniku isotoopide nihkes, mida leidub kõigis süsinikku püüdvates materjalides, sealhulgas jääjää, lubjakivi, mereloomade kestad (leidub merepõhja settes) ja korallid. Signaal ilmub ümber tööstusrevolutsiooni, kus järsk tõus 1965. aasta paiku. See on hea signaal, ütles Zalasiewicz, ehkki mitte nii terav kui lendtuhk või radioaktiivsus.
Mõned inimmõjud pole setetes veel nähtavad, kuid võivad arvatavasti jätta signaale kaugemas tulevikus. Näiteks on inimesed Maa enda ümber ulatuslikult ümber kujundanud. Kaevame miine, prügilaid ja hoonete aluseid; ehitame tammid, dokid ja mereseinad, mis muudavad veevoolu ja erosiooni; karjäärime ja transpordime kalju kogu maailmas linnade ehitamiseks; kloppime ja liigutame põllukultuuride jaoks pinnase. Tulevased paleontoloogid võiksid leida need inimtegevusest saadud materjalid kokkusurutud ebatavaliseks kivimikihiks, mis oleks silmatorkavalt antropotseen.
Siis on tulevased fossiilid, mille on tänapäeva taimed ja loomad maha jätnud - ja need, mis liikide väljasuremisel kaovad. Kõigil kõva kehaga loomadel, kes kooruvad sporti või kes on luude poolt kinni hoitud, on võimalus surma korral fossiil jätta.
Kui oleme keset massilist väljasuremist, millesse mõned teadlased usuvad, võiks veel üks indikaator olla tavaliste fossiilide kadumine. Kuid see oleks räpane signaal, kui erinevad muutused toimuvad erinevatel aegadel kogu maailmas. "See on keerulisem signaal lihtsalt seetõttu, et elu on keerulisem kui keskmine radionukleotiid või süsiniku isotoop, " ütleb Zalasiewicz.
Interaktiivne: mida tähistab antropotseen?
Illustratsioon Maya Wei-Haas; teksti autorid Hannah Waters ja Maya Wei-Haas
Teine võimalus on väljasuremise järel domineerivate liikide fossiilid, näiteks invasiivid, mis võivad jätta puhtama signaali. Zalasiewicz juhib praegu meeskonda, kes uurib Vaikse ookeani austrit, mida viidi Jaapani merest möödunud sajandi jooksul kogu maailma rannajoontele. See on nii rikkalik kui ka tõenäoliselt kivistunud, andes sellele antropotseeni indikaatorina tugeva potentsiaali.
"Seal, kus [Vaikse ookeani austrid] ilmuvad, on need bioloogia uus element ja seetõttu ka nendes kihtides tulevane paleontoloogia, " ütleb ta. "Aga jällegi, kuna inimesed on siirdanud erinevaid liike eri aegadel üle maailma, on see keeruline või räpane signaal."
Need tulemused on kõik AWG selle nädala VVK esitlusel. Algselt lootsid nad, et see esitlus langeb kokku nende ametliku esitamisega antropotseeni kohta Rahvusvahelisele Stratigraafia Komisjonile. Kuid pärast komisjoni geoloogidega rääkimist otsustasid nad oodata. "On selge, et kogukond oleks mugavam ja tunneks end traditsioonilise kuldse naelu tüübi määratlusega võrreldes pigem maandatuna, " ütleb Zalasiewicz. Signaalide tõendite kogumine ei ole piisav; nad peavad tuvastama asukoha, millesse antropotseeni kuldne teravik haamrida.
Grupp pole veel kindel, kuhu nad paigutavad; nad jälgivad settetuumasid sügavast ookeanist või kaugetest järvedest, kus kihilised signaalid on selged. Kuid hea tuuma leidmisel on oma väljakutse, sest antropotseeni sette kiht on väga õhuke. “Kui käiksite sügavates ookeanides, võiksite rääkida millimeetrist või kahest settest, ” ütleb Waters. “Kõik, mida vajate, on merepõhjas roomamiseks mõeldud kahepoolmelised kettad ja see kloppib korraga kogu antropotseeni.” Paljudes kohtades on prügikast või kalapüügitrallid juba hävitanud võimalikud antropotseenikihid.
Töö kuldse täpi asukoha väljaselgitamiseks võtab tõenäoliselt aastaid. Teadlastel võib olla vaja minna väljale, uurida sette südamikke ja teha keerulisi analüüse, et tõestada signaalide järjepidevust ja globaalsust. Siiani on AWG liikmed teinud seda tööd omal ajal; nüüd peavad nad pingutustele pühendumiseks leidma rahastuse.
Zalasiewicz uriseb selle peale mõeldes. “Toetusetaotluste kirjutamine on üks maailma suuri hingehävitavaid töid, ” ütleb ta. Kuid selleks, et kaaluda antropotseenile geoloogilise väite esitamist ja maailma geoloogilise ajaskaala ülevaatajate hääletamist, võiks natuke hingehävitamine olla seda väärt.
"Praegu moodustuvad signaalid on meile üsna silmatorkavad, isegi kui inimesed hukkusid homme, " ütleb ta, et märk jääb geoloogilisse registrisse tõenäoliselt kauges tulevikus. „Võib tuua juhtumi, et seda saab geoloogilise ajaühikuna eraldada. Me ei saa tagasi holotseeni juurde. ”
