煤炭发电站排放污染物

1957年美国内华达州原子弹爆炸

白垩纪恐龙时代

国际年代地层表

编者按 近日，一些科学家投票选出了一个新的地质年代——人类世，以此表明人类对地球做出的深刻改变。由34名成员组成的人类世工作组（AWG）做出的这一决定，标志着正式定义一个新的地质年代的工作迈出了重要一步。为什么要划分人类世？人类世始于何时？“金钉子”将选在哪里？……本版带您一起了解。

事件

地球进入“人类世”

近日，人类世工作组（AWG）的科学家投票决定，地球已进入新地质时代——“人类世”，并指出20世纪中叶是“人类世”的起点。人类活动已经对地球造成了重大影响，甚至可能改变地球的演化方向。科学家们是在审阅了现有证据之后，投票赞成将我们所处的时代划分为一个新的地质时代——人类世。

自从十多年前这个术语首次被正式提出以来，专家们一直为此进行激烈的争论。人类世工作组（AWG）确定，人类对地球产生了如此深远的影响，这一说法是有理有据的。国际地层委员会旗下的第四纪地层学小组委员会于2009年设立人类世工作组，该工作组负责考察和界定“人类世”，共有34名地质学、考古学、生物学、海洋学、气候学等多种学科专家参与，由英国莱斯特大学的简·扎拉斯维奇担任主席。

国际地层委员会（ICS）尚未批准这个新术语，但AWG将在2021年之前向ICS提交一份正式提案，以正式定义我们当前的时代。

AWG是由第四纪地层小组委员会建立的，该小组委员会是国际地层委员会的一部分。在这次投票中，AWG的29名成员支持人类世的定义，并投票赞成以20世纪中期作为人类世的起点——当时迅速增长的人口加快了工业生产、农用化学品使用和其他人类活动的步伐。与此同时，第一次原子弹爆炸产生的放射性尘埃在地球上飘荡，它们随后嵌入沉积物和冰川中，成为地质记录的一部分。

此次投票的结果并不让人感到惊讶，因为它只是巩固了2016年在南非开普敦召开的国际地质大会上的非正式投票结果。但这一结果鼓舞着科学家尽快找到代表全新世结束和一个由人类活动塑造的新地质年代开始的地质标记。

一旦AWG提出正式建议，国际地层委员会的其他几个小组将对其进行审议。如果获得通过，那么将由国际地质科学联合会下属执行委员会作出最后的审批。

释疑

1 什么是“人类世”

“人类世”这个概念最早由诺贝尔化学奖得主、荷兰大气化学家保罗·克鲁岑于2000年提出。他认为，地球已告别1.17万年前开始的地质年代“全新世”，快速增长的人口和经济发展对全球环境造成巨大影响，人类活动对地球的改变足以开创一个新的地质年代。

2002年，《自然》杂志发表了他的文章《人类地理学》。在这篇文章中，保罗·克鲁岑正式提出“人类世”的概念，并对“人类世”一词给出了具体阐释：“自1784年瓦特发明蒸汽机以来，人类的作用越来越成为一个重要的地质营力；全新世已经结束，当今的地球已进入一个人类主导的新的地球地质时代——人类世。”

“人类世”概念的核心在于，人类活动对地球的影响已经大大超过了自然变化的影响，尤其是自工业革命以来，人类在土地利用、建坝挖河、水资源利用等方面极大地改变了地球的面貌和环境。更为重要的是，人类活动改变了大气成分，化石燃料的巨量燃烧造成大气中温室气体浓度飙升，改变了气候变化的方式，地球的历史演变自此进入了全新的阶段。

2008年，英国地质学家、莱斯特大学地质学教授扎拉斯维奇和他的团队发表提案，论定地球已经进入“人类世”。

2011年5月，约20名诺贝尔奖得主向联合国提交《斯德哥尔摩备忘录》，建议将人类现在所处地质年代改为人类世。

2016年8月29日，第35届国际地质大会在南非召开，会议正式通过“人类纪”“人类世”和“人类期”的概念。

2 为什么要划分“人类世”

保罗·克鲁岑认为，人类活动对地球的影响足以开创一个新的地质时代。从工业革命开始，人类活动的影响已经大大超过了自然变化的影响，并且这种影响在未来数万年依旧会持续。因此，有必要专门划分出一个地质历史时期，来看待人类对地球环境重大且持续的改变。

在过去的300年间，地球面貌发生了翻天覆地的变化。全球人口增长了10倍以上，克鲁岑在2002年发表文章的时候，全球人口为60亿左右，而到2018年初，全球人口已经飙升到了74.4亿以上。因为化石燃料燃烧引起大气中温室气体增加，2002年，大气中的二氧化碳浓度达到370ppm（百万分之一浓度），比工业革命前高30%；到2018年中期，大气中的二氧化碳浓度达到410ppm以上，这比工业革命前高了45%以上，比过去80万年中的任何时候都高，甚至是过去300万～500万年以来的最高值。

“‘人类’本身已经变成了一个地质过程。”英国地质调查局的地质学家科林·沃特斯说，“塑造地球的主要地质力量——它不再是河流、冰或风了，而是人类。”

2008年，英国地质学家扎拉斯维奇认为已正式进入了人类世。第四纪地层学小组委员会网站发布的文章指出，与“人类世”相关联的现象包括，生物栖息地减少，全球气候变暖，混凝土、塑料等物质出现……这些变化将存留千年或更久，它们正在改变地球系统。

3 “人类世”始于何时

关于“人类世”的起始时间，科学界存在不同的观点，其中最早的日期是1万年前的农业革命。而克鲁岑把人类世的起始地质年代精确定为1784年，即从瓦特改良蒸汽机开始。

2016年，《科学》杂志发表综述《人类世在功能上和地层上与全新世截然不同》，来自英国地质调查局的科林·沃特斯等人依据大量数据，提出人类世应该被认作是一个新的地质时间单位，其开始的时间应该为20世纪中期，即1950年左右，当时核能时代开始、人口膨胀、工业急剧发展、矿产和能源加快使用。人类活动给地球留下了无处不在而且持久的印记，与之前的全新世截然可分。

大多数支持人类世命名的科学家更倾向于以1945年为起点。由于20世纪中叶人口的快速增长及工业化消耗了更多的自然资源并产生了更多的温室气体，标志着人类对地球物种的影响“大加速”。

AWG大多数成员认为，20世纪中期是“人类世”的起点，当时迅速增长的人口加快了工业生产、农用化学品使用和其他人类活动的步伐。不过，有4名AWG成员不赞同这一观点。AWG的4名成员投票反对将人类世定为新地质年代的想法。他们反对工作组试图在全球地质记录中找到一个单一明确信号的做法，认为应该承认人类从史前农业开始便对地球产生了渐进性的影响。

英国莱斯特大学考古学家、AWG成员埃奇沃思说：“地层证据压倒性地表明，这是一个跨越时间的人类世，它有多个起点，而不是一个单一的起点时间。”他认为，仅仅根据放射性核素信号来命名一个新的地质年代，“阻碍而不是促进了对人类参与的地球系统变化的科学理解”。

尽管围绕着人类世的概念还有很多学术争议，但是人类世的概念深刻影响了全球各界看待世界的方式。我国“黄土学之父”、已故著名地质学家刘东生院士指出：“人类世的提出是一个值得考虑的问题，因为它不仅是一个地质学分期的问题，同时还涉及人在自然界的地位的问题和人类认识自己的问题。”

4 “金钉子”将选在哪里

人类世要想作为新的地质年代，它就需要具备相应的年代地层，这首先就需要确定边界。AWG的下一步工作重点是确定一个具体的地质标记或“金钉子”，这在技术上被称为全球界线层型剖面和点位（GSSP）。这是一个国际公认的岩层基准点，科学家们用它来定义地质时代之间的边界。

根据国际地质科学联合会和国际地层委员会规定，“金钉子”是确定和识别全球两个时代地层之间界线的唯一标志。地球上的宙、代、纪、世、期都要由“金钉子”来区分，它一旦在世界某个地方“钉下”，该地点就变成一个地质年代的“国际标准”。现在这个被称为全新世的时代大约始于1.17万年前的最后一个冰河时期的末期。

AWG列出了10个“金钉子”候选地点，它们可以用来区分全新世和人类世，包括意大利北部的一个洞穴、大堡礁的珊瑚和中国的一个湖泊。他们还在考虑是否使用来自第一次核试验的放射性碎片痕迹来支持他们的主张。目前，许多参与这项工作的科学家正在德国柏林协调未来两年的研究工作，他们希望在正式提案中包含一个单一地点。

扎拉斯维奇表示，工作组正在考虑是否选择1945年原子弹爆炸至1963年《有限禁止核试验条约》缔结期间产生的放射性核素作为证据。

“我们需要非常详细地分析每个地点存留的地质信号，并比较所有信号，以判断哪些能最清楚地反映与‘人类世’起始相关的全球变化。鉴于存在多种信号，例如矿物质含量、化学性质、不同种类的化石等，而且它们存在于湖底、极地冰川、热带珊瑚等不同环境中，选定‘金钉子’是一个漫长的过程。”扎拉斯维奇说。

小知识

地球地质年代的划分

地球46亿年历史可分为三大阶段——天文时期：46亿~35亿年，地球上基本未保留这一时期的地质体；隐生宙时期：35亿~6亿年，地质体在部分地区有保留，已有原始生命出现；显生宙时期：6亿年至今，此期地质体遍布全球。

也因此，地球历史年表中主要是以有地质体的时间来划分的，其中最大的时间单位是宙（eon），宙下是代（era），代下分纪（period），纪下分世（epoch），世下分期（age），期下分时（chron）。以代来划分，新生代是地球历史上最新的一个地质时代，从6400万年前开始一直持续到今天。随着恐龙的灭绝，中生代结束，新生代开始。新生代又分为古近纪、新近纪、第四纪，然后是纪下的七个世：古新世、始新世、渐新世、中新世、上新世、更新世和全新世。

人类就是在距今约260万年的全新世之时，从灵长目中的猿逐渐完成了从猿到人的演化。过去认为，如果把地球的历史比喻成24小时，人类只存在了3秒。但是，由于发现了更早的人类化石，又把古猿转变为人类始祖的时间向前推进到700万年前。

当然，人类的出现与进化是第四纪最重要的事件。第四纪可分为更新世（早更新世、中更新世、晚更新世）和全新世。如果现在要划分人类世，就是把第四纪从更新世、全新世延续到了人类世，也是与全新世道别。

与地球46亿年的历史相比，人类短短300万年的历史犹如“一瞬间”，然而，就在这“一瞬间”，人类已将自己的印记深深“烙”在了这颗蓝色星球上。