人類(lèi)時(shí)代并不存在。但我們知道它是什么時(shí)候開(kāi)始的。

至少在一段時(shí)間內(nèi)，人類(lèi)一直在重塑環(huán)境10,000 年.但是人類(lèi)世是地球歷史中人類(lèi)對(duì)地球氣候和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生全球影響的特定時(shí)期的名稱(chēng)。

盡管作為地質(zhì)時(shí)代的正式拒絕，它在學(xué)術(shù)研究中被廣泛理解為人類(lèi)干預(yù)地球系統(tǒng)的時(shí)代的有用簡(jiǎn)寫(xiě)。

關(guān)于人類(lèi)世實(shí)際上開(kāi)始的時(shí)間，已經(jīng)提出了各種日期，從17 世紀(jì)初到20 世紀(jì)中葉，當(dāng)?shù)谝慌游淦鞅灰瑫r(shí)。我對(duì)大氣中甲烷濃度的新研究支持早期的觀點(diǎn)，即歐洲人首次抵達(dá)美洲對(duì)大氣產(chǎn)生顯著影響，但略早于以前的估計(jì)。

冰芯– 從冰川和冰蓋上鉆出的冰柱體 – 為全球大氣成分的歷史變化提供了重要證據(jù)。正是從這些記錄中，倫敦大學(xué)學(xué)院的兩位地球系統(tǒng)科學(xué)家于 2015 年首次提出了人類(lèi)世前工業(yè)化開(kāi)始的日期，西蒙·劉易斯 （Simon Lewis） 和馬克·馬斯林 （Mark Maslin）.

他們認(rèn)為，冰芯中記錄的大氣中 CO? 含量出現(xiàn)了前所未有的下降——被稱(chēng)為“Orbis spike”– 可以追溯到 1610 年。這一異常低的水平反映了 1400 年代后期歐洲人抵達(dá)美洲后，美洲森林再生對(duì)樹(shù)木的額外大氣 CO? 吸收。

從 1492 年歐洲人到來(lái)和 1500 年代殖民化，疾?。ㄖ饕翘旎ǎ┑囊雽?dǎo)致美洲約 5000 萬(wàn)人的人口崩潰。劉易斯和馬斯林提出，隨著數(shù)百萬(wàn)公頃農(nóng)田無(wú)人照料，森林可以重新生長(zhǎng)這增加了 CO? 去除率從大氣中。

這種情況的發(fā)生量足以記錄在冰川冰中。而這一變化成為所謂“人類(lèi)世”開(kāi)始的全球標(biāo)志。

我自己對(duì)甲烷濃度變化的研究表明，人類(lèi)世開(kāi)始的時(shí)間略早于那時(shí)，即 1592 年。冰芯記錄顯示，在探險(xiǎn)家克里斯托弗·哥倫布 （Christopher Columbus） 首次踏上美洲 100 年后，大氣中的最低甲烷濃度正好。我相信，這加強(qiáng)了對(duì) Lewis 和 Maslin 十年前提出的假設(shè)的支持。

在發(fā)表在自然評(píng)論， 地球與環(huán)境，我考慮了樹(shù)木和森林如何交換甲烷的全球波動(dòng)的影響。

甲烷是一種存在的溫室氣體80 倍強(qiáng)大比 20 年期間的二氧化碳少。至關(guān)重要的是，甲烷的生命周期很短，只有不到 10 年，因此任何冰芯記錄都比壽命較長(zhǎng)的 CO? 對(duì)甲烷循環(huán)變化的反應(yīng)要快得多。

樹(shù)木是甲烷匯

那么，它與樹(shù)木有什么聯(lián)系呢？盡管與樹(shù)葉相比，樹(shù)木及其木質(zhì)樹(shù)皮表面具有生物惰性，但它們是甲烷交換的重要界面。

在亞馬遜等沼澤和森林泛濫平原，它們是甲烷從飽和土壤進(jìn)入大氣的出口點(diǎn)，甲烷是由厭氧土壤微生物形成的。

然而，去年，我的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了更廣泛的森林區(qū)域是如何生長(zhǎng)在自由排水的土壤上的。與大氣中的甲烷相互作用.樹(shù)木中棲息著微生物直接從大氣中去除甲烷.

這是兩種機(jī)制之一，它們可能共同解釋了歐洲人抵達(dá)美洲后一世紀(jì)南極冰芯中記錄的大氣甲烷濃度空前下降。這將支持 Lewis 和 Maslin 的觀點(diǎn)，即那個(gè)時(shí)期森林的再生會(huì)產(chǎn)生全球影響。

隨著越來(lái)越多的樹(shù)木生長(zhǎng)在廢棄的農(nóng)田上，與大氣接觸的木本樹(shù)木表面積也越來(lái)越大。這意味著它們所承載的微生物吸收了更多的甲烷。

第二種機(jī)制與樹(shù)木如何攔截即將到來(lái)的降雨有關(guān)。一些降雨在到達(dá)土壤之前會(huì)重新蒸發(fā)。然后，任何到達(dá)土壤的雨水都可能被樹(shù)根吸收并釋放回大氣中。其余的進(jìn)入土壤或沖入河流和濕地。

森林再生的激增可能導(dǎo)致更多的蒸發(fā)和蒸騰。因此，樹(shù)木釋放回大氣中的水更多，而從土壤表面沖走的水更少。

這限制了流入濕地的水。這些濕地是主要甲烷來(lái)源.因此，濕地面積的小幅萎縮，再加上更多的樹(shù)木吸收大氣中的甲烷，可能會(huì)降低大氣中的甲烷濃度，并解釋 1592 年觀察到的最低甲烷水平。

人類(lèi)世究竟何時(shí)開(kāi)始可能是一個(gè)爭(zhēng)論，但已被不給它貼上新紀(jì)元的標(biāo)簽.事實(shí)上，人類(lèi)可能在大約 5,000-8,000 年前的全新世中期（氣候相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)期）為早期農(nóng)業(yè)而砍伐森林新石器時(shí)代）導(dǎo)致了從那時(shí)起在南極冰層中觀察到的大氣甲烷增加。

冰芯甲烷記錄不僅是人類(lèi)對(duì)森林影響的古老痕跡，還為評(píng)估世界森林中新發(fā)現(xiàn)的過(guò)程提供了機(jī)會(huì)。這是我現(xiàn)在正在與我的同事彼得·霍普克羅夫特（Peter Hopcroft）一起研究的事情，彼得·霍普克羅夫特是伯明翰大學(xué)的一位古氣候建模師。

無(wú)論是通過(guò)早期農(nóng)業(yè)的森林砍伐，還是通過(guò)與歐洲人接觸后土著人民大規(guī)模減少對(duì)森林的影響，我們過(guò)去影響的這些痕跡都指向了一件重要的事情：人類(lèi)與自然世界之間一直存在著密切且不斷發(fā)展的聯(lián)系。這種聯(lián)系是如此根本，以至于在我們作為一個(gè)物種存在的漫長(zhǎng)歲月中，我們一直與自然本身密不可分。

文森特·高奇， 地理、地球與環(huán)境科學(xué)學(xué)院教授研究員，伯明翰大學(xué)

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