地理课本将改写?从此要多背一个“人类世”

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  出品:科普中国

  制作:荆博

制片人:中国科学院计算机网络信息中心

根据5月21日的一份报告,国际地层委员会第四纪地层分支的权威科学小组最近投票认识到地球已进入一个新的地质时代 - 人类世界。工作组计划在2021年向国际地层委员会提交正式提案。如果通过,将重写地理教科书。

人类世界的概念是如何产生的?

为了研究地球和岩石圈的演化,研究对象从其诞生时就被称为地质时代。地质学家将地质年代划分为隐藏和显生宙。顾名思义,密码学没有可靠的化石或肉眼可见的鹅卵石来证明生命的存在,而神圣的囊有化石的存在。在eon之下,还有世代(时代),时代,环境和年龄。至于更熟悉的电影《自然》,侏罗纪在显生宙中生代侏罗纪中有详细描述。学科。同样,人类世,被定义为人类行为作为一种地质力量,首次在全球范围内在物理,化学和生物学的自然演化中开始具有决定性影响的时代。 (Thefirstappearanceofaclearsynchronoussignalofthetransformativeinfluenceofhumansonkeyphysical,化学,andbiologicalprocessesattheplanetaryscale。)

早在1873年,每个人都使用的“Anthropocene”出现之前,意大利地质学家Antonio Stoptopi提到了AnthropozoicEra(人类世代)的概念。从那以后,苏联地球化学家弗拉基米尔韦尔纳德斯基正式提出了“人类历史”的概念,并将其定义为人类存在时的地质历史。在Wernersky的推动下,特别是因为乌克兰科学院创始人的身份,在20世纪60年代,苏联用“人类历史”作为官方地质时间单位,相当于现在常见的“第四纪”。个人认为这个名字比目前使用的第四纪名称更好,因为只有字面意思,你才能想到这个地质时代的特征,而第四纪需要追求另一个历史。

为什么人类世界会有很多争议?

现在被大气层认可的“人类世”的概念是大气主义者Paul Crutzen和生态学家Eugene Stoermer在2000年的期刊《侏罗纪公园》(GlobalChangeNewsletter)中提到的。正如《全球气候变化通讯》(Anthropocene)所述,它被用来表明人类已经深刻地改变了世界作为地质力量的面貌。

从1850年开始,CO2,CH4,N2O,Waters,CN。 etal.2018。 HowtodatenaturalarchivesofAneropocene.GeologyToday,34(5): 182-187。)

在他的国际地圈 - 生物圈计划(IGBP)中,保罗和他的团队分析了南极洲和格陵兰冰芯中的二氧化碳和甲烷等温室气体,并发现这些常见的温室气体始于十八世纪后期的工业革命之后。逐渐增加,相应同位素的比例减少,表明大量的化石燃料消耗导致大气成分变化的主要原因,并且建议将其作为人类世的起点。

正如我们之前所说,人类学,气象学和气候学以及环境科学的研究人员更多地使用人类世界的概念。它的研究内容在时间跨度上并没有超过人类文明的历史,更准确地说。这是工业革命以来这两百年甚至更少的地球变化。尽管这些学科在广义上也属于地球科学,但地球年龄的划分通常由地质学的地层学分支决定。问题的关键在于人类世界的概念逐渐被每个人所接受和认可。触及这一领域的地层学研究人员的权威。

国际地层委员会最近的270万年(第四纪)地质年代表遵循严格的时间比例,而全新世只占据了一个非常小的层次(国际地层学会的官方网站)

重要的是要知道,不久前,国际地层学会进一步细分了全新世。与我们时代最接近的一点是梅加拉扬和北格里普时期(4200年前)。划界由在印度梅加拉地区获得的石笋决定,并确定为正式的地质时间单位。

来自Mawmluh洞穴的石笋的垂直部分,以确定Meghalian时期(照片:Walker,MJC,Berkelhammer,M.BjRck,S.Cwynar,LC,Fisher,DA,&Long,AJ,et al。(2012) theholoceneseriesepoch的正式细分: adiscussionpaperbyaworkinggroupofintimate(integrationofice-core,marineandterrestrialrecords)andthesubcommissiononquaternarystratigraphy(internationalcommissiononstratigraphy).JournalofQuaternaryScience,aop(aop).Editor recomposing)

GSSP国际地层学会第四纪工作组(全球边界层型剖面和点)的最终投票确认数据也比确认人类学的相关概念要好得多。在最后的16票中,15票赞成。 2019年5月21日,国际地层学会再次就与人类世界有关的问题投了赞成票。第一项是对人类世的确认是否仍然需要GSSP(金钉子)来明确定义时代。第二个是时代的起点设定在20世纪中叶。虽然结果满足了超过60%的批准,但这两个主题仍有四个反对票。仍有许多反对和质疑的声音。

人类世相关问题的投票结果(国际地层学会公开信的截图,作者已注释)

确定我们在人类世界中需要做多少工作

件。最后,人类世的开始仅限于二十世纪中叶。目的是以地球为起点开始核试验。

一个类似的例子是新一代的开始:很长一段时间,白垩纪末期灭绝的原因(可以简单地看作恐龙如何消失)一直存在争议,各种意见混杂在一起,但是找不到任何人。令人信服的证据。直到20世纪70年代中期,美国地质学家沃尔特阿尔瓦雷斯(Walter Alvarez)在研究地磁逆转时转过身来。

地磁逆转是当时的一个热门话题。沃尔特对意大利古比奥地层剖面的研究表明,有一层厚约1厘米的粘土,白垩纪和第三纪边界几乎没有化石。该层分布广泛;虽然厚度只有一厘米厚,但由于这层恰好位于中生代和新生代的交界处,恐龙很快就会在这段时间后消失,放弃研究显然不会让沃尔特愿意,所以他嘿嘿他的父亲Luis Alvarez向他求助;推理,如果没有父亲是诺贝尔物理学奖获得者,我们无法想象它对科学家有多大帮助!在他父亲的帮助下,他对地质样本的检测方法远远超过了当时的地质研究水平。最后,在微量元素测试中,样品中锶的含量是不正常的:地球表面的锶含量非常低,因为它的铁状性质将在早期被地球的核心吞没。形成的地球。表面上锶的常见来源是宇宙尘埃。沉积物中锶的含量约为0.3PPB(十亿分之一),而Walter测得的粘土样品中含有的锶含量高达445PPB。远远高于背景值。从那时起,已发现丹麦,西班牙,新西兰和北美同样地区的样本适用。

样品中镧含量的间隔曲线,(来源:Alvarez,LW,Alvarez,W.Asaro,F。&Michel,HV。(1980).Extraresrestrialcauseforthecretaceous-tertiaryextinction.Science,208(4448),1095 - 1108。)

基于沃尔特曾经认为地球被小行星撞击的事实,它会形成如此高含量的锶粘土层,引发全球气候变化,导致恐龙灭绝:这颗小行星与直径约10公里。撞击地球后,会产生巨大的冲击波。碎片和灰尘覆盖了天空。大规模的地质构造运动集中,对环境产生巨大影响。地球历史上的第五次大灭绝开始了。这一理论在学术界引起了极大的哗然。在此之前,恐龙消亡的假设基本上是一个渐进的理论,沃尔特的震荡假说再次刷新了人类对生物进化的理解,因此许多学者批评他们的轰动主义,但从那以后,灾难理论一直处于学术阶段。在最近的一项研究中,确认了沃尔特小行星撞击地球的假设。研究人员不仅发现了当时小行星撞击的位置,还发现了石英在一些鱼类化石口中的影响。可以产生高温和高压。除了撞击地球的小行星外,我能想到的唯一解释是我们被外星人的核弹袭击,因此恐龙因撞击而灭绝的假设基本上是一个真正的锤子。

DePalma,Robert A。 Smit,Jan;伯纳姆,大卫; Kuiper,Klaudia;曼宁,菲利普; Oleinik,Anton;拉尔森,彼得; Maurrasse,Florentin; Vellekoop,约翰;理查兹,MarkA;古尔什,罗兰;阿尔瓦雷斯,沃尔特。NorthDakota.In: ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences.2019; Vol.116,No.14.pp.1-10。)

根据白垩纪泛化界的边界经验,第二个投票主题的时代起点设定在二十世纪中叶。准确的时间应该是核试验放射性物质将出现在1945年左右的沉积物中。从地层边界的起点开始,原理类似于KCPg边界。锶含量的快速增加代表了小行星撞击时间的开始。峰值仅表示由于撞击事件导致的最快灰尘沉降速度。如下图所示,不出意外,国际地层学会最终将使用左纵轴(1945)作为全新世 - 人类世的边界。不仅如此,美国阿拉莫戈多沙漠试验场是人类历史上第一次核试验,据信在提交和选择GSSP方面具有独特的优势。

1945年以后各种放射性元素的浓度曲线,图片来源Waters,CN.etal.2018.HowtodatenaturalarchivesofAneropocene.GeologyToday,34(5): 182-187。

确定人类世界对我们意味着什么

目前的非正式术语“Anthropocene”已被证明在气候学,生态学和人类学等研究领域非常有用,其概念仅仅是为了说明人类在气候,生态等方面的作用日益重要。然而,在传统地质学中,不同的地质时期一般需要相应的地层证据,包括岩性相分层,生物遗迹,物理化学性质等,但如果不使用该方法的结果,国际人类学地层证据由地层学会很难找到。

流行的说法是,不同地质时期的地层不一样,就像人类的外表不同,但不同的年龄组会有各自的特点。虽然会有特殊情况,但它们大致相同,但人类世界是一个地质时代本身就没有问题。您可以将化妆视为年龄组的特征。这也没关系,因为人们只是在某个年龄开始弥补,而只是用某一年作为人类世界的开端。就像某个男性化妆作为分界点,可能是一个25岁的年轻女性会画画(假设女性在18岁开始画画,这幅画最初是由第一个人开始的7年以前。),但用这个作为女性年龄的分界线根本没有多大意义。这个年龄是否是进入婚姻的分界线? (大错)。

事实上,仅对于地质学领域的研究内容,对人类世界的需求和意义并不是很大,因为这些沉积物的识别并不困难,但沉积物的厚度太薄,而研究在纵向深度上意义不大。通过对人类世界的决定,可以扩大对角度的积极理解,地质研究对象的研究范围,甚至新的跨学科主题也将诞生,人类世的概念长期以来一直模糊不清。情况将会结束,但是由此决定的概念是否会被更多的研究人员所接受仍然不清楚。

在短期内,加入更精细的分层对传统地质领域的影响更大,甚至低于地球化学元素分布的研究,但超细尺度的纵向研究已经在地球化学元素中演化。这是有道理的,但这些数据的最终有效性需要更多的研究和验证。

最后,让我说按照这种方法划分时代的最后一次只是白垩纪末期的灭绝,而这次又一次,这种方法只是地球科学领域研究人员预测的第六次灭绝。和生命科学。总有一丝不祥的感觉。

制作人:Science China

制作:京波

制片人:中国科学院计算机网络信息中心

根据5月21日的一份报告,国际地层委员会第四纪地层分支的权威科学小组最近投票认识到地球已进入一个新的地质时代 - 人类世界。工作组计划在2021年向国际地层委员会提交正式提案。如果通过,将重写地理教科书。

人类世界的概念是如何产生的?

为了研究地球和岩石圈的演化,研究对象从其诞生时就被称为地质时代。地质学家将地质年代划分为隐藏和显生宙。顾名思义,密码学没有可靠的化石或肉眼可见的鹅卵石来证明生命的存在,而神圣的囊有化石的存在。在eon之下,还有世代(时代),时代,环境和年龄。至于更熟悉的电影《人类世》,侏罗纪在显生宙中生代侏罗纪中有详细描述。学科。同样,人类世被定义为人类行为作为一种地质力量,在全球范围内首次在物理,化学和生物学的自然演化中开始具有决定性影响的时代。 (Thefirstappearanceofaclearsynchronoussignalofthetransformativeinfluenceofhumansonkeyphysical,化学,andbiologicalprocessesattheplanetaryscale。)

早在1873年,每个人都使用的“Anthropocene”出现之前,意大利地质学家Antonio Stoptopi提到了AnthropozoicEra(人类世代)的概念。从那以后,苏联地球化学家弗拉基米尔韦尔纳德斯基正式提出了“人类历史”的概念,并将其定义为人类存在时的地质历史。在Wernersky的推动下,特别是因为乌克兰科学院创始人的身份,在20世纪60年代,苏联用“人类历史”作为官方地质时间单位,相当于现在常见的“第四纪”。个人认为这个名字比目前使用的第四纪名称更好,因为只有字面意思,你才能想到这个地质时代的特征,而第四纪需要追求另一个历史。

为什么人类世界会有很多争议?

现在被大气层认可的“人类世”的概念是大气主义者Paul Crutzen和生态学家Eugene Stoermer在2000年的期刊《自然》(GlobalChangeNewsletter)中提到的。正如《侏罗纪公园》(Anthropocene)所述,它被用来表明人类已经深刻地改变了世界作为地质力量的面貌。

从1850年开始,CO2,CH4,N2O,Waters,CN。 etal.2018。 HowtodatenaturalarchivesofAneropocene.GeologyToday,34(5): 182-187。)

在他的国际地圈 - 生物圈计划(IGBP)中,保罗和他的团队分析了南极洲和格陵兰冰芯中的二氧化碳和甲烷等温室气体,并发现这些常见的温室气体始于十八世纪后期的工业革命之后。逐渐增加,相应同位素的比例减少,表明大量的化石燃料消耗导致大气成分变化的主要原因,并且建议将其作为人类世的起点。

正如我们之前所说,人类学,气象学和气候学以及环境科学的研究人员更多地使用人类世界的概念。它的研究内容在时间跨度上并没有超过人类文明的历史,更准确地说。这是工业革命以来这两百年甚至更少的地球变化。尽管这些学科在广义上也属于地球科学,但地球年龄的划分通常由地质学的地层学分支决定。问题的关键在于人类世界的概念逐渐被每个人所接受和认可。触及这一领域的地层学研究人员的权威。

国际地层委员会最近的270万年(第四纪)地质年代表遵循严格的时间比例,而全新世只占据了一个非常小的层次(国际地层学会的官方网站)

重要的是要知道,不久前,国际地层学会进一步细分了全新世。与我们时代最接近的一点是梅加拉扬和北格里普时期(4200年前)。划界由在印度梅加拉地区获得的石笋决定,并确定为正式的地质时间单位。

来自Mawmluh洞穴的石笋的垂直部分,以确定Meghalian时期(照片:Walker,MJC,Berkelhammer,M.BjRck,S.Cwynar,LC,Fisher,DA,&Long,AJ,et al。(2012) theholoceneseriesepoch的正式细分: adiscussionpaperbyaworkinggroupofintimate(integrationofice-core,marineandterrestrialrecords)andthesubcommissiononquaternarystratigraphy(internationalcommissiononstratigraphy).JournalofQuaternaryScience,aop(aop).Editor recomposing)

GSSP国际地层学会第四纪工作组(全球边界层型剖面和点)的最终投票确认数据也比确认人类学的相关概念要好得多。在最后的16票中,15票赞成。 2019年5月21日,国际地层学会再次就与人类世界有关的问题投了赞成票。第一项是对人类世的确认是否仍然需要GSSP(金钉子)来明确定义时代。第二个是时代的起点设定在20世纪中叶。虽然结果满足了超过60%的批准,但这两个主题仍有四个反对票。仍有许多反对和质疑的声音。

人类世相关问题的投票结果(国际地层学会公开信的截图,作者已注释)

确定我们在人类世界中需要做多少工作

件。最后,人类世的开始仅限于二十世纪中叶。目的是以地球为起点开始核试验。

一个类似的例子是新一代的开始:很长一段时间,白垩纪末期灭绝的原因(可以简单地看作恐龙如何消失)一直存在争议,各种意见混杂在一起,但是找不到任何人。令人信服的证据。直到20世纪70年代中期,美国地质学家沃尔特阿尔瓦雷斯(Walter Alvarez)在研究地磁逆转时转过身来。

地磁逆转是当时的一个热门话题。沃尔特对意大利古比奥地层剖面的研究表明,有一层厚约1厘米的粘土,白垩纪和第三纪边界几乎没有化石。该层分布广泛;虽然厚度只有一厘米厚,但由于这层恰好位于中生代和新生代的交界处,恐龙很快就会在这段时间后消失,放弃研究显然不会让沃尔特愿意,所以他嘿嘿他的父亲Luis Alvarez向他求助;推理,如果没有父亲是诺贝尔物理学奖获得者,我们无法想象它对科学家有多大帮助!在他父亲的帮助下,他对地质样本的检测方法远远超过了当时的地质研究水平。最后,在微量元素测试中,样品中锶的含量是不正常的:地球表面的锶含量非常低,因为它的铁状性质将在早期被地球的核心吞没。形成的地球。表面上锶的常见来源是宇宙尘埃。沉积物中锶的含量约为0.3PPB(十亿分之一),而Walter测得的粘土样品中含有的锶含量高达445PPB。远远高于背景值。从那时起,已发现丹麦,西班牙,新西兰和北美同样地区的样本适用。

样品中镧含量的间隔曲线,(来源:Alvarez,LW,Alvarez,W.Asaro,F。&Michel,HV。(1980).Extraresrestrialcauseforthecretaceous-tertiaryextinction.Science,208(4448),1095 - 1108。)

基于沃尔特曾经认为地球被小行星撞击的事实,它会形成如此高含量的锶粘土层,引发全球气候变化,导致恐龙灭绝:这颗小行星与直径约10公里。撞击地球后,会产生巨大的冲击波。碎片和灰尘覆盖了天空。大规模的地质构造运动集中,对环境产生巨大影响。地球历史上的第五次大灭绝开始了。这一理论在学术界引起了极大的哗然。在此之前,恐龙消亡的假设基本上是一个渐进的理论,沃尔特的震荡假说再次刷新了人类对生物进化的理解,因此许多学者批评他们的轰动主义,但从那以后,灾难理论一直处于学术阶段。在最近的一项研究中,确认了沃尔特小行星撞击地球的假设。研究人员不仅发现了当时小行星撞击的位置,还发现了石英在一些鱼类化石口中的影响。可以产生高温和高压。除了撞击地球的小行星外,我能想到的唯一解释是我们被外星人的核弹袭击,因此恐龙因撞击而灭绝的假设基本上是一个真正的锤子。

DePalma,Robert A。 Smit,Jan;伯纳姆,大卫; Kuiper,Klaudia;曼宁,菲利普; Oleinik,Anton;拉尔森,彼得; Maurrasse,Florentin; Vellekoop,约翰;理查兹,MarkA;古尔什,罗兰;阿尔瓦雷斯,沃尔特。NorthDakota.In: ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences.2019; Vol.116,No.14.pp.1-10。)

根据白垩纪泛化界的边界经验,第二个投票主题的时代起点设定在二十世纪中叶。准确的时间应该是核试验放射性物质将出现在1945年左右的沉积物中。从地层边界的起点开始,原理类似于KCPg边界。锶含量的快速增加代表了小行星撞击时间的开始。峰值仅表示由于撞击事件导致的最快灰尘沉降速度。如下图所示,不出意外,国际地层学会最终将使用左纵轴(1945)作为全新世 - 人类世的边界。不仅如此,美国阿拉莫戈多沙漠试验场是人类历史上第一次核试验,据信在提交和选择GSSP方面具有独特的优势。

1945年以后各种放射性元素的浓度曲线,图片来源Waters,CN.etal.2018.HowtodatenaturalarchivesofAneropocene.GeologyToday,34(5): 182-187。

确定人类世界对我们意味着什么

目前的非正式术语“Anthropocene”已被证明在气候学,生态学和人类学等研究领域非常有用,其概念仅仅是为了说明人类在气候,生态等方面的作用日益重要。然而,在传统地质学中,不同的地质时期一般需要相应的地层证据,包括岩性相分层,生物遗迹,物理化学性质等,但如果不使用该方法的结果,国际人类学地层证据由地层学会很难找到。

流行的说法是,不同地质时期的地层不一样,就像人类的外表不同,但不同的年龄组会有各自的特点。虽然会有特殊情况,但它们大致相同,但人类世界是一个地质时代本身就没有问题。您可以将化妆视为年龄组的特征。这也没关系,因为人们只是在某个年龄开始弥补,而只是用某一年作为人类世界的开端。就像某个男性化妆作为分界点,可能是一个25岁的年轻女性会画画(假设女性在18岁开始画画,这幅画最初是由第一个人开始的7年以前。),但用这个作为女性年龄的分界线根本没有多大意义。这个年龄是否是进入婚姻的分界线? (大错)。

事实上,仅对于地质学领域的研究内容,对人类世界的需求和意义并不是很大,因为这些沉积物的识别并不困难,但沉积物的厚度太薄,而研究在纵向深度上意义不大。通过对人类世界的决定,可以扩大对角度的积极理解,地质研究对象的研究范围,甚至新的跨学科主题也将诞生,人类世的概念长期以来一直模糊不清。情况将会结束,但是由此决定的概念是否会被更多的研究人员所接受仍然不清楚。

在短期内,加入更精细的分层对传统地质领域的影响更大,甚至低于地球化学元素分布的研究,但超细尺度的纵向研究已经在地球化学元素中演化。这是有道理的,但这些数据的最终有效性需要更多的研究和验证。

最后,让我说按照这种方法划分时代的最后一次只是白垩纪末期的灭绝,而这次又一次,这种方法只是地球科学领域研究人员预测的第六次灭绝。和生命科学。总有一丝不祥的感觉。