For seksten år siden introduserte et par forskere et nytt ord som ville riste opp den geologiske tidslinjen: Anthropocene. Også kjent som "Age of Humans", ble ideen først omtalt i et vitenskapelig nyhetsbrev av Nobelprisvinnende, atmosfæriske kjemiker Paul Crutzen og den anerkjente biologen Eugene Stoermer. Duoen oppregnet de mange innvirkningene av menneskelige aktiviteter på planeten, og skisserte menneskelige induserte karbon- og svovelutslipp, den globale avrenningen av nitrogengjødsel, artsutryddelse og ødeleggelse av kysthabitater.
Relatert innhold
- Hvordan frykt for mennesker kan krusle gjennom matvev og omforme landskap
Tatt i betraktning disse enorme endringene, erklærte de Holocene (vår nåværende 11.000 år gamle geologiske epoke) over. Jorden hadde gått inn i en ny geologisk epoke, sa de. Denne uken møtes forskere for å presentere bevis for dette nye kapitlet i geologisk tid til Den internasjonale geologiske kongressen i Cape Town, Sør-Afrika.
Siden det ble introdusert har Anthropocene-konseptet gitt gjenklang i hele vitenskaper og humaniora. Det er tvunget folk til å konfrontere hvordan artene våre på så kort tid har transformert jordens klima, landskap, dyreliv og geologi.
"Mange bruker [begrepet] fordi det oppsummeres i et ord og en ide den totale skalaen og omfanget av hvordan jordens system endrer seg på grunn av mennesker, " sier Jan Zalasiewicz, en geolog fra University of Leicester som bringer sammen jordens historie ved hjelp av fossiler.
Da han så antropocene-ideen spre seg, lurte han på om det var noe geologisk sannhet i den. Kan dagens jordsmonn og sedimenter skilles fra dem som er fastsatt i Holocene? Er de distinkte nok til å navngi en ny geologisk epoke?
"Det viktige er at jordsystemet er i endring, " sier Zalasiewicz. "Fra geologipunktet spiller det ingen rolle om det er mennesker som forårsaker det, eller om det er en meteoritt, romvesener fra det ytre rom eller til og med kattens mesterskapende endring til planeten."
I 2008 samlet han en gruppe geologer, og sammen publiserte de en liste over mulige geologiske tegn på menneskelig påvirkning i GSAToday, magasinet for Geological Society of America. Gruppen konkluderte med at Anthropocene er "geologisk fornuftig" og berettiget videre undersøkelse.
Men å erklære en ny geologisk epoke er ingen liten oppgave. Den offisielle inkluderingen av Anthropocene ville være en større revisjon av Geologic Timescale - den enorme tidskalenderen som deler Jordens 4, 6 milliarder år lange historie i kapitler. Grensene mellom hvert av disse kapitlene er preget av forskyvninger i sammensetningen av isis, treringer, korallvekstbånd, havbunn og sjøsedimenter blant andre lagdelte geologiske formasjoner, funnet konsekvent over hele verden. "Alle disse lagene inneholder signaler i seg selv, som gjenspeiler livet og tidene rundt dem, de kjemiske, biologiske og fysiske signalene, " sier Zalasiewicz. Hvis steinene har endret seg, må verden også ha endret seg.
Kanskje er den mest kjente grensen grensen mellom mesozoikum og senozoikum - også kjent som Cretaceous-Paleogene eller K / Pg-grensen og tidligere KT-grensen. For rundt 66 millioner år siden slo en asteroide jorden og drepte de ikke-avianske dinosaurene. Siden kometer og asteroider er rike på elementet iridium, og det er sjelden på Jorden, markerer et fint lag iridium denne hendelsen i den geologiske platen rundt om i verden. På hvert kontinent finner paleontologer fossiler av store dinosaurer og visse planktonarter under iridiumstrippen; over den finner de en distinkt pakke med plankton og ingen spor etter dinosaurfossiler som ikke er aviær. Iridiumlaget skiller den mesozoiske, den dinosaurfylte livstiden, fra den cenozoiske da pattedyr begynte å ta over.
Selv om iridiumstripen finnes over hele verden, er grensens offisielle beliggenhet utenfor El Kef, Tunisia. Der, i 2006, hamret geologer en gylden pigg i en åsside som viste de beskjedne tegnene til K / Pg-grensen for å tjene som referansepunkt. Ideelt sett vil hver grense mellom kapitler på Geologic Timescale ha sin egen "gyldne pigg" plassert i et eksisterende bergflate eller kjerne (fra islag eller marint sediment). Strenge regler styrer grensene og gyldne piggene, overvåket av Den internasjonale stratigrafi-kommisjonen i den større International Union of Geological Sciences, for ikke å bli feid av den geologiske tidsskalaen av moter i geologien eller i politikken.
I 2008 tok IUGS kontakt med Zalasiewicz med anmodningen om at han skulle danne et nytt utvalg for å se nærmere på antropocenens ide. Han samlet et mangfoldig sett med forskere, inkludert geologer, klimatologer, kjemikere, paleontologer og historikere, og dubbet mannskapet Anthropocene Working Group (AWG). I løpet av de siste åtte årene sammenlignet de rasende notater og samlet data for å komme med sin formelle anbefaling for starten av Anthropocene. Gruppen oppsummerte de forskjellige forslagene for å velge de som passet best, og publiserte en oppsummering av arbeidet deres tidligere i år i tidsskriftet Science .
Signalet som fikk mest oppmerksomhet var det radioaktive nedfallet fra kjernefysiske tester, som etterlot et fremtredende lag plutonium i sedimenter og is. Selv om termonukleære våpen ikke ble testet overalt i verden, er bevisene deres globale. "Når nedfallet kunne komme inn i stratosfæren, ble det deretter distribuert rundt hele planeten veldig raskt over uker eller måneder, " sier geolog Colin Waters fra British Geological Survey og sekretær for AWG. “Plutonium er knapt til stede naturlig; det er veldig, veldig sjelden. Så så snart du begynner å se denne økningen, så vet du at du har fått 1952. ”Det radioaktive signalet forsvinner i 1964 etter at land ble enige om å teste kjernefysiske enheter under jorden.
En rekke andre signaler klynger seg også rundt år 1950 i det AWG kaller "Den store akselerasjonen", da menneskelig befolkning, ressursbruk, industri og global handel tok fart. Det er da at mange menneskeskapte signaler som en gang var lokale, virkelig ble globale, og kanskje globale nok til å betegne antropocene. Her er noen av disse signalene:
- Betong har eksistert siden Romerriket, men "volumetrisk har det meste av betongen noensinne blitt produsert siden 1945 eller 1950, " sier Waters. Det gjør det til et gjenkjennelig moderne materiale. Ulempen? Betong er uvanlig i verdenshavene og fraværende fra is, så signalet er ikke universelt, sier han.
- Plast ble først introdusert på 1800-tallet, men i dag er det mer plast enn noen gang før. Produksjonen utvidet seg fra 2 millioner tonn i 1950 til 300 millioner tonn i 2015, og det anslås at 40 milliarder tonn av tingene vil eksistere innen 2050. Folk liker plast fordi de er lette og nedbrytes sakte. Men de samme egenskapene gjør også plast til en god geologisk indikator. Sedimentprøver som inneholder plast nesten alle kommer fra det siste halve århundre, ifølge Zalasiewicz. Denne overflod av plast "var nesten ukjent før midten av det tjuende århundre, " sier han. På strender på Hawaii finner geologer nå bergarter de kaller “plastiglomerat”, som dannes når leirbål smelter plast til en massiv kløve som inneholder småstein og sand. I tillegg danner mikroplast, som bittesmå mikroperler fra kosmetikk og kunstige fibre fra klær, et sedimentært lag på havbunnen. Ulempen med å bruke plast som markør er at de ikke ofte finnes i isbre, så de er ikke et universelt signal.
- Nesten alt det reaktive nitrogenet på jorden har blitt produsert siden 1913, da de tyske kjemikerne Fritz Haber og Carl Bosch fant ut hvordan man fanger nitrogengass fra luften og gjør den til gjødsel. Siden den gang har mengden reaktivt nitrogen på jorden mer enn doblet seg, med en betydelig økning rundt 1950 etterhånden som den grønne revolusjonen industrialiserte jordbruksmetoder. Og selv om det høres ut som om det ville være en god Anthropocene-markør, etterlater ikke nitrogen et sterkt signal i sedimentene. "Prosessene er ikke så godt forstått, " sier Zalasiewicz. I noen avsidesliggende innsjøer i Nord-Canada, langt fra lokale menneskelige påvirkninger, skifter de dominerende strukturene av nitrogenatomer (kjent som isotoper) rundt 1950, noe som gjenspeiler tilsetningen av nitrogengjødsel. Men om dette skiftet er konsistent nok over innsjøer i hele verden til å gi et godt signal, er ennå ikke sikkert.
- Forbrenning av fossilt brensel frigjør svarte " fly aske " -partikler i atmosfæren; uten naturlig kilde, er de tydelige tegn på menneskelig aktivitet. Disse partiklene finnes nå i sjøsedimenter over hele verden, og starter allerede i 1830 i Storbritannia, og viser en dramatisk, global økning som begynner rundt 1950. ”Men de toppet seg allerede rundt 1970-tallet [gjennom] 1990-tallet og begynner å avta, Sier Waters. Så lik radioaktive nukleotider, signaliserer flyveaske et geologisk skifte, men gir ikke en god permanent indikator.
- Økningen i karbonutslipp fra forbrenning av fossilt brensel registreres i et skifte i karbonisotoper, som er til stede i ethvert materiale som fanger karbon, inkludert is, kalkstein, skjell av marine dyr (finnes i havbunnen sediment) og koraller. Signalet dukker opp rundt den industrielle revolusjonen, med en kraftig økning rundt 1965. Det er et godt signal, sier Zalasiewicz, men ikke fullt så skarp som verken flyeaske eller radioaktivitet.
Noen menneskelige påvirkninger er ennå ikke synlige i sedimenter, men kan sannsynligvis etterlate signaler i den fjerne fremtid. For eksempel har mennesker omfattende transformert jorden selv. Vi graver miner, deponier og fundamenter til bygninger; vi bygger demninger, brygger og sjøvegger, som endrer vannføring og erosjon; vi steinbrudd og frakter stein rundt om i verden for å konstruere byer; vi kverner og flytter matjord til jordbruk. Fremtidige paleontologer kunne finne disse menneskeskapte materialene komprimert til et uvanlig fjellag som ville være synlig Anthropocene.
Så er det fremtidige fossiler som er etterlatt av dagens planter og dyr - og de som vil forsvinne etter hvert som arter blir utryddet. Ethvert hardt kropp som dyrer et skall eller holdes oppe av bein, har en sjanse til å forlate et fossil når det dør.
Hvis vi er midt i en masseutryddelse, som noen forskere mener vi er, kan forsvinningen av vanlige fossiler være en annen indikator. Men dette ville være et rotete signal med forskjellige endringer som skjer på forskjellige tidspunkter rundt om i verden. "Det er et mer komplisert signal ganske enkelt fordi livet er mer komplisert enn den gjennomsnittlige radionukleid eller karbonisotop, " sier Zalasiewicz.
Interaktivt: Hva vil markere antropocenen?
Illustrasjon av Maya Wei-Haas; tekst av Hannah Waters og Maya Wei-Haas
Et annet alternativ er fossilene fra artene som dominerer etter utryddelse, for eksempel invasiver, som kan etterlate et renere signal. Zalasiewicz leder for tiden et team som studerer stillehavsøstersen, som ble introdusert fra Japanhavet til kystlinjer rundt om i verden i løpet av det siste århundret. Det er både rikelig og sannsynlig å fossile, noe som gir det et sterkt potensiale som antropocenindikator.
"Hvor [stillehavsøstersen] dukker opp, vil de være et nytt element i biologien og derfor fremtidig paleontologi i disse lagene, " sier han. "Men igjen fordi mennesker har transplantert forskjellige arter til forskjellige tider rundt om i verden, er det et komplisert eller rotete signal."
Disse funnene spiller alle inn i AWGs presentasjon denne uken på IGC. De håpet opprinnelig at denne presentasjonen skulle falle sammen med deres offisielle innsending av antropocenet til Den internasjonale stratigrafikommisjonen. Men etter å ha snakket med geologer i kommisjonen, bestemte de seg for å vente. "Det er tydelig at samfunnet ville være mer komfortabelt og føle seg mer jordet med en tradisjonell definisjon av gylden piggetype, " sier Zalasiewicz. Det er ikke nok å samle bevis på signaler; de trenger å identifisere et sted å hamre i den antropocene gyldne piggen.
Gruppen er ennå ikke sikker på hvor de vil plassere den; de ser på sedimentkjerner fra det dype hav eller avsidesliggende innsjøer der de lagdelte signalene er klare. Men å finne en god kjerne kommer med sitt eget sett med utfordringer fordi laget av Anthropocene sediment er veldig tynt. "Hvis du dro til de dype havene, snakker du kanskje om en millimeter eller to av sediment, " sier Waters. "Alt du trenger er en bivalve for å krype over havbunnen og den vil kverne opp hele antropocene på en gang." Flere steder har søppel eller fisketrål allerede utslettet potensielle antropocene lag.
Arbeidet med å identifisere et sted med gullspyd vil sannsynligvis ta år. Forskerne kan trenge å gå ut i felt, bore etter sedimentkjerner og gjøre kompliserte analyser for å bevise at signalene er konsistente og globale. Fram til dette har AWG-medlemmer gjort dette arbeidet på egen tid; nå må de finne finansiering for å vie seg til innsatsen.
Zalasiewicz stønner av tanken på det. "Å skrive bevillingssøknader er en av verdens store sjeleduserende jobber, " sier han. Men for å avgi et geologisk krav til Anthropocene og bringe verdens tilsynsførere av den geologiske tidsskalaen til en stemme, kan det være verdt det litt sjelødeleggelse.
"De aktuelle signalene som dannes er ganske slående for oss allerede, selv om mennesker døde ut i morgen, " sier han, et merke vil sannsynligvis forbli i den geologiske referansen i fremtiden. ”Det kan lages en sak om at den kan skilles ut som en geologisk tidsenhet. Vi kan ikke gå tilbake til Holocene. ”
