Prije šesnaest godina par je znanstvenika predstavio novu riječ koja će poljuljati geološku vremensku traku: antropocen. Također poznata kao "Doba ljudi", ideja je u znanstvenom glasilu prvi put spomenuta Nobelovom nagradom, atmosferski kemičar Paul Crutzen i poznati biolog Eugene Stoermer. Dvojac je nabrojao brojne utjecaje ljudskih aktivnosti na planetu, ocrtavajući emisije ugljika i sumpora izazvanih čovjekom, globalno nestajanje dušičnih gnojiva, izumiranje vrsta i uništavanje obalnih staništa.
Povezani sadržaj
- Kako se strah od ljudi može probijati kroz mrežaste namirnice i oblikovati krajolike
S obzirom na ove ogromne promjene, proglasili su holocen (našu trenutnu geološku epohu staru 11 000 godina). Zemlja je ušla u novo geološko doba, rekli su. Ovog tjedna znanstvenici se sastaju kako bi predočili svoje dokaze o ovom novom poglavlju geološkog vremena Međunarodnom geološkom kongresu u Cape Townu u Južnoj Africi.
Otkako je uvedena, antropocenski koncept odjeknuo je odjeknuvši u znanosti i humanističkim znanostima. Prisiljavaju ljude da se suoče s time kako je u tako malo vremena naša vrsta nepovratno preobrazila Zemljinu klimu, krajolike, divlje životinje i geologiju.
"Mnogi ljudi upotrebljavaju [izraz] zato što to riječju i idejom sažima ukupnu razmjeru i opseg načina na koji se Zemljin sustav mijenja zbog ljudi", kaže Jan Zalasiewicz, geolog sa Sveučilišta u Leicesteru koji dijeli Zemljinu povijest koristeći fosile.
Dok je gledao kako se antropocenska ideja širi, pitao se postoji li u tome neka geološka istina. Mogu li se današnja tla i sedimenti razlikovati od onih utvrđenih u holocenu? Jesu li oni dovoljno različiti da imenuju novu geološku epohu?
"Važno je da se sistem Zemlje mijenja", kaže Zalasiewicz. "Sa gledišta geologije, nije važno da li to uzrokuju ljudi ili se radi o meteoritu, vanzemaljcima iz svemira ili čak o tome da moj mačji majstor nadvlada planetu."
2008. godine okupio je skupinu geologa i zajedno su objavili popis mogućih geoloških znakova ljudskog utjecaja u časopisu GSAToday, časopisu za Geološko društvo Amerike. Skupina je zaključila da je antropocen "geološki opravdan" i jamčila je daljnje istraživanje.
Ali proglašavanje nove geološke epohe nije mali zadatak. Službeno uključivanje antropocena bila bi velika revizija geološke vremenske skale - zavidni kalendar vremena koji Zemljinu povijest od 4, 6 milijardi dijeli na poglavlja. Granice između svakog od ovih poglavlja obilježene su pomacima u sastavu ledenog leda, prstenova drveća, pojasa rasta koralja, morskog dna i jezerskih sedimenata među ostalim slojevitim geološkim formacijama, koje se neprestano nalaze u cijelom svijetu. "Svi ovi slojevi sadrže signale u sebi, koji odražavaju život i vrijeme oko njih, kemijske, biološke i fizičke signale", kaže Zalasiewicz. Ako su se stijene promijenile, svijet se također morao promijeniti.
Možda je najpoznatija granica između mezozoika i kenozoika - poznata i kao kredna-paleogena ili K / Pg granica, a ranije kao granica KT. Prije otprilike 66 milijuna godina, asteroid je pogodio Zemlju i ubio dinosaure koji nisu bili ptičji. Budući da su kometi i asteroidi bogati elementom iridijum, a na Zemlji je to rijetko, fini sloj iridija označava ovaj događaj u geološkom zapisu širom svijeta. Na svim kontinentima paleontolozi nalaze fosile velikih dinosaura i određenih planktonskih vrsta ispod te pruge iridija; iznad njega pronalaze izrazitu skup planktona i nema tragova fosila ne-ptica dinosaura. Sloj iridija odvaja mezozoik, razdoblje života dinosaura, od kenozoika, kada su sisavci počeli preuzimati.
Iako se pruga iridija može pronaći širom svijeta, službeno mjesto granice nalazi se izvan mjesta El Kef, Tunis. Tamo su 2006. godine geolozi zakucali zlatni šiljak u padinu brežuljka na kojem su se nalazile oznake upozorenja na granici K / Pg kako bi poslužile kao referentna točka. U idealnom slučaju, svaka granica između poglavlja na Geološkoj skali vremena ima svoj "zlatni šiljak" smješten u postojeće stijensko lice ili jezgro (iz ledenjačkog ili morskog sedimenta). Stroga pravila upravljaju granicama i zlatnim bodovima koje nadgleda Međunarodna komisija za stratigrafiju u okviru veće Međunarodne unije geoloških znanosti, kako se geološki vremenski okviri ne bi uklonili manama geologije ili politike.
Godine 2008. IUGS je kontaktirao Zalasiewicza sa zahtjevom da formira novi odbor koji bi proučio ideju antropocena. Okupio je raznovrstan skup istraživača, uključujući geologe, klimatologe, kemičare, paleontologe i povjesničare, nazvavši posadu Radnu skupinu za antropocen (AWG). Tijekom proteklih osam godina besno su uspoređivali bilješke i prikupljali podatke kako bi dali svoju službenu preporuku za početak antropocena. Grupa je potaknula različite prijedloge da odaberu onaj koji najbolje odgovara, objavivši sažetak njihovog rada početkom ove godine u časopisu Science .
Signal koji je privukao najviše pažnje bio je radioaktivni ispad iz nuklearnih testova koji je ostavio istaknuti sloj plutonija u sedimentima i ledenom ledu. Iako termonuklearno oružje nije testirano svugdje u svijetu, njihovi su dokazi globalni. "Jednom kada je ispadanje moglo ući u stratosferu, ono se nakon tjedana ili mjeseci distribuiralo vrlo brzo oko planete", kaže geolog Colin Waters iz Britanskog geološkog zavoda i sekretar AWG-a. „Pluton je prirodno prisutan; to je vrlo, vrlo rijetko. Čim počnete vidjeti ovo povećanje, tada znate da ste dobili 1952. "Radioaktivni signal nestaje 1964. godine nakon što su zemlje pristale testirati nuklearne uređaje pod zemljom.
Brojni drugi signali također se gomilaju oko 1950. godine u onome što AWG naziva „veliko ubrzanje“, kada su krenule ljudska populacija, upotreba resursa, industrija i globalna trgovina. Tada su mnogi antropogeni signali koji su nekad bili lokalni postali uistinu globalni, a možda i dovoljno globalni da označavaju antropocen. Evo nekih od tih signala:
- Beton postoji već od vremena Rimskog Carstva, ali "većina betona ikad proizvedenog je od 1945. ili 1950.", Kaže Waters. To ga čini prepoznatljivim modernim materijalom. Slaba strana? Beton je u oceanima rijetkost i nema ledničkog leda, tako da signal nije univerzalan, kaže on.
- Plastika je prvi put uvedena u 1800-ima, ali danas postoji više plastike nego ikad prije. Proizvodnja se povećala s 2 milijuna tona 1950. na 300 milijuna tona u 2015., a procjenjuje se da će do 2050. postojati 40 milijardi tona. Ljudi vole plastiku jer su lagane i sporo se razgrađuju. Ali te iste osobine čine plastiku i dobrim geološkim pokazateljem. Prema Zalasiewicz, uzorci sedimenata koji sadrže plastiku gotovo svih vrsta iz posljednjeg pola stoljeća. To obilje plastike "bilo je gotovo nepoznato prije sredine dvadesetog stoljeća", kaže on. Na plažama na Havajima geolozi sada pronalaze stijene koje nazivaju "plastiglomerat", a nastaje kada logori talože plastiku u golemi globus koji sadrži šljunak i pijesak. Pored toga, mikroplastika, poput sićušnih mikro-perlica iz kozmetike i umjetnih vlakana iz odjeće, trenutno formira taložni sloj na morskom dnu. Nedostatak korištenja plastike kao markera je u tome što se one obično ne nalaze u ledenoj ledini, tako da nisu univerzalni signal.
- Gotovo sav reaktivni dušik na Zemlji proizvodi se od 1913. godine, kada su njemački kemičari Fritz Haber i Carl Bosch smislili kako uhvatiti dušični plin iz zraka i pretvoriti ga u gnojivo. Od tada se količina reaktivnog dušika na Zemlji više nego udvostručila, sa znatnim povećanjem oko 1950. godine, kao što je Zelena revolucija industrijalizirala poljoprivredne prakse. Iako zvuči kao da bi bio dobar antropocenski marker, dušik ne ostavlja jak signal u sedimentima. "Procesi nisu dovoljno dobro shvaćeni", kaže Zalasiewicz. U nekim udaljenim jezerima na sjeveru Kanade, daleko od lokalnih utjecaja ljudi, dominantne strukture dušikovih atoma (poznate kao izotopi) pomiču se oko 1950., što odražava dodavanje dušičnih gnojiva. No, je li ta promjena dovoljno dosljedna na jezerima širom svijeta, još uvijek nije sigurno.
- Izgaranje fosilnih goriva oslobađa crne čestice „ letećeg pepela “ u atmosferu; bez prirodnog izvora, to su jasni znakovi ljudske aktivnosti. Te čestice se danas nalaze u jezerskim sedimentima širom svijeta, počevši već od 1830. u Velikoj Britaniji, i pokazuju dramatičan, globalni porast, počevši oko 1950. „Ali dosegnule su svoj vrhunac već oko 1970-ih [1990] i počinju opadati, "Kaže Waters. Tako sličan radioaktivnim nukleotidima, pepeo signalizira geološki pomak, ali ne čini dobar trajni pokazatelj.
- Povećanje emisija ugljika iz izgaranja fosilnih goriva zabilježeno je izmjenom izotopa ugljika, koji je prisutan u bilo kojem materijalu koji hvata ugljik, uključujući ledni led, vapnenac, školjke morskih životinja (nalaze se u sedimentu morskog dna) i koralje. Signal se pojavljuje oko industrijske revolucije, s naglim porastom oko 1965. Dobar je signal, kaže Zalasiewicz, iako ne tako oštar kao leteći pepeo ili radioaktivnost.
Neki ljudski utjecaji još nisu vidljivi u sedimentima, ali bi mogli vjerovatno ostaviti signale u dalekoj budućnosti. Na primjer, ljudi su jako transformirali samu Zemlju. Kopamo mine, odlagališta i temelje za zgrade; gradimo brane, pristaništa i morske zidove koji mijenjaju protok vode i eroziju; kamenolom i transportimo stijene po svijetu kako bismo izgradili gradove i gradove; gnojimo i premještamo površinski sloj zemlje za poljoprivredu. Budući paleontolozi mogli bi pronaći ove umjetne materijale komprimirane u neobičan sloj stijena koji bi uočljivo bio antropocen.
Tada su današnji biljke i životinje preostali budući fosili - i oni koji nestaju dok vrste izumiru. Svaka teško tjelesna životinja koja ima školjku ili je drže kosti ima šansu ostaviti fosil nakon smrti.
Ako smo usred masovnog izumiranja, za koje neki znanstvenici vjeruju da jesmo, nestanak običnih fosila mogao bi biti još jedan pokazatelj. Ali ovo bi bio neuredan signal s različitim promjenama koje se događaju u različito vrijeme širom svijeta. "To je složeniji signal, jednostavno zato što je život složeniji od prosječnog izotopa ugljikovodika ili ugljika", kaže Zalasiewicz.
Interaktivno: Što će obilježiti antropocen?
Ilustracija Maye Wei-Haas; tekst Hannah Waters i Maye Wei-Haas
Druga mogućnost su fosili vrsta koji dominiraju nakon izumiranja, poput invazivnih tvari koji mogu ostaviti čistiji signal. Zalasiewicz trenutno vodi tim koji proučava pacifičku ostrige, koji je tijekom proteklog stoljeća uveden iz Japanskog mora na obale širom svijeta. To je u izobilju i vjerojatno će se fosilizirati, što mu daje snažne potencijale kao antropocenski pokazatelj.
"Tamo gdje se [pacifičke ostrige] pojave, oni će biti novi element biologije, a samim tim i buduća paleontologija u tim slojevima", kaže on. "Ali opet, budući da su ljudi presađivali različite vrste u različitim vremenima širom svijeta, to je kompliciran ili neuredan signal."
Ovi nalazi igraju se na prezentaciji AWG-a ovog tjedna na IGC-u. Prvobitno su se nadali da će se ovo izlaganje podudarati s njihovom službenom predajom antropocena Međunarodnoj komisiji za stratigrafiju. Ali nakon razgovora s geolozima o komisiji, odlučili su pričekati. „Jasno je da bi zajednici bilo ugodnije i osjećati se prilično prizemljenom tradicionalnom definicijom zlatnog šiljaka“, kaže Zalasiewicz. Prikupljanje dokaza o signalima nije dovoljno; moraju identificirati mjesto za udaranje u antropocenski zlatni šiljak.
Grupa još nije sigurna gdje će je smjestiti; gledaju jezgre sedimenata iz dubokog oceana ili udaljenih jezera gdje su slojeviti signali jasni. Ali pronalazak dobre jezgre dolazi s vlastitim nizom izazova, jer je sloj antropocenskog sedimenta vrlo tanak. "Ako ste otišli u duboke oceane, možda biste govorili o milimetru ili dva sedimenta", kaže Waters. "Sve što trebate je bivola za puzanje po morskom dnu i to će jednim potezom otjerati čitav antropocen." Na mnogim mjestima smeće ili ribolovne koče već su uklonile sve potencijalne antropocenske slojeve.
Rad na identificiranju mjesta zlatnog šiljka vjerojatno će trajati godinama. Istraživačima će možda trebati izaći na teren, vježbati za jezgre sedimenata i napraviti komplicirane analize kako bi dokazali da su signali konzistentni i globalni. Do sada, članovi AWG-a ovaj su posao radili u svoje vrijeme; sada će morati naći sredstva kako bi se posvetili trudu.
Zalasiewicz stenja na pomisao na to. "Pisanje zahtjeva za dodjelu grantova jedan je od najvećih svjetskih poslova uništavanja duše", kaže on. No ako želite uložiti geološki zahtjev za antropocen i dovesti glasnike na svjetsku dužnost geološke vremenske ljestvice, možda bi bilo vrijedno uništavanja duše.
"Trenutni signali koji se formiraju već su nam prilično upečatljivi, čak i ako su ljudi sutra izumrli", kaže on, trag će vjerojatno ostati u geološkom zapisu u dalekoj budućnosti. „Može se stvoriti slučaj da može biti odvojiva kao geološka vremenska jedinica. Ne možemo se vratiti holocenu. "
