С конца девятнадцатого века ученые осознали масштабы антропогенного воздействия на планету Земля:
- Работа Джорджа Перкинса "Человек и природа" - пожалуй, первая крупная работа, посвященная антропогенным глобальным изменениям,
- итальянский геолог Антонио Стоппани ввел термин "антропозойский" для обозначения времени этих преобразований
- в конце XIX века Сванте Аррениус и Томас Чемберлен изучали взаимосвязь между концентрацией CO2 в атмосфере и глобальным потеплением.
Исследователи высказали предположение, что будущим поколениям людей необходимо будет повысить температуру поверхности, чтобы обеспечить новые сельскохозяйственные угодья и тем самым прокормить растущее население. В 2002 году ученые воскресили концепцию антропоцена, обозначив тем самым нынешний промежуток времени на Земле, в течение которого многие ключевые процессы находятся под влиянием человека. Слово быстро вошло в научную литературу как яркое выражение вызванных человеком экологических изменений на Земле и в настоящее время обсуждается как потенциальная формальная единица геологической шкалы времени.
Что характеризует антропоцен?
Когда-то считалось, что использование инструментов отличало людей от всех других животных, и среди первых людей, живших в Африке 2 млн лет назад, был Homo habilis, "ловкий человек". С тех пор люди изменяют Землю. Для большей части этой истории человека эти изменения были достигнуты с помощью мышц и сухожилий, дополненных сначала примитивными инструментами, в основном для охоты, а затем и для огня. Следы человека в плейстоценовой породе встречаются редко и остаются редкими до голоцена.
Влияние человека усиливается к концу плейстоценовой эпохи, когда большинство представителей "мегафауны", включая саблезубых кошек в Северной Америке или длинношерстных сибирских мамонтов, погибли. На многих континентах исчезновение мегафауны, как представляется, совпадает с приходом современных людей. Как и многие другие события в геологической истории, это исчезновение является диахроном, то есть происходит в разных местах в разное время. Таким образом, мегафауна исчезла в Австралии 50 000 лет назад, а в Америке - 13 000 лет назад. Тем не менее, мегафауна все еще живет в некоторых частях Африки и Южной Азии, хотя и находится под угрозой почти повсеместно.
С начала голоцена, около 11 500 лет назад, свидетельства человеческой деятельности становятся все более распространенными, поскольку рост сельского хозяйства начинается сначала в "плодородном полумесяце" Ближнего Востока и постепенно распространяется на Северную Европу 6000 лет назад. Этот переход от охоты к земледелию оставляет четкий след окаменелостей в пыли, сохраняющейся в осадочных породах в течение этого периода. Кроме того, вырубка лесов, связанная с ростом сельского хозяйства, могла привести к повышению уровня CO2 в атмосфере задолго до промышленной революции.
Урбанизация является прямым результатом демографического взрыва. С 1800 года численность населения мира увеличилась примерно с 1 млрд. человек до 6,5 млрд. человек в 2000 году и, по прогнозам, до 9 млрд. человек к 2050 году. Этот рост населения связан с промышленной революцией, которая обеспечила электроэнергией и технологиями, необходимыми для того, чтобы всех прокормить. Города, и особенно такие мегаполисы, как Джакарта, Рио-де-Жанейро или Шанхай, в настоящее время являются наиболее заметным проявлением человеческого влияния на планете. Поэтому рост городов является характерной чертой антропоцена.
Работа с геологическим временем
Земле более 4,5 Гр. лет. Этот обширный промежуток времени охватывает формирование нашей планеты и ее океанов и континентов, происхождение жизни и эволюцию биосферы до ее нынешней сложности. Чтобы справиться практически с такой продолжительностью геологического времени, он разделен на более управляемые промежутки, которые варьируются от эонов, охватывающих сотни миллионов - или даже миллиарды - лет, до более мелких промежутков времени, таких как эпохи, обычно характеризующиеся характерными ископаемыми останками, возможно наиболее заметными динозаврами и аммонитами для мезозойской эпохи, начинающейся около 250 млн лет назад и заканчивающейся около 66 млн лет назад. Они, в свою очередь, подразделяются на периоды геологического времени, такие как кембрийский или меловой, которые могут включать в себя характерные обширные скальные образования, такие как меловые пласты последнего. Периоды делятся на эпохи, и запись окаменелостей в породах, которые были отложены в эти короткие промежутки времени, настолько ограничена, что ученые могут соотнести их в глобальном масштабе и реконструировать внешний вид и условия нашей планеты для многих сотен различных временных разрезов.
Последний период времени, четвертичный, начался всего 2,6 млн. лет назад и включает в себя две эпохи - плейстоценовую и голоценовую. Последнее - самое короткое по геологическим временным рамкам - началось лишь около 11 500 лет назад, когда из Гренландии пришло изменение климата. Холоцен действительно является лишь последним из серии межледниковых климатических фаз, которые прервали суровый ледниковый климат последних 2-х Миров. Мы выделяем его как эпоху в практическом плане, поскольку за это время образовалось много поверхностных отложений, на которых мы живем - почв, речных отложений, дельт, прибрежных равнин и так далее.
Изучение антропоцена.
К четвертичному периоду можно добавить третью эпоху - антропоцен. Должен ли он быть формализован и присоединен к каменноугольным, юрским, плейстоценовым и другим подобным единицам в геологическом масштабе времени? Это стало бы серьезным изменением, возможно, самой фундаментальной основы - временной, используемой учеными-землеведами. Такие изменения происходят нелегко и требуют широкого обсуждения, консенсуса и согласия под эгидой Международной комиссии по стратиграфии и Международного союза геологических наук.
Во вступительном докладе по этому вопросу ученые представили исторический контекст концепции антропоцена и рассмотрели быстро развивающиеся, ускоряющиеся тенденции во многих глобальных экологических сигналах - от использования ресурсов на суше до структур океанической и атмосферной химии. Они подчеркивают недавние человеческие инновации, например, поразительные достижения в геномике, которые могут оказать глубокое влияние на будущее развитие биосферы. Воздействие таких трансформационных технологий может затмить влияние дымовых труб на нашу планету в долгосрочном плане.
Антропоцен здесь трактуется как геологическое явление, сравнимое с некоторыми великими событиями в глубоком прошлом Земли. Однако движущей силой компонентных глобальных изменений является поведение человека, особенно в социальной, политической и экономической сферах. Также ученые рассматривают взаимосвязь между финансовыми рынками и системами жизнеобеспечения окружающей среды Земли. Они предполагают, что на дальнейшее развитие этих отношений могут оказать влияние стабилизирующие негативные обратные связи, поскольку ухудшение состояния окружающей среды тормозит экономическое развитие, негативное воздействие на рынки будет ограничивать инвестиции, препятствуя истощению ресурсов и выбросам углерода.
Очевидно, что для понимания антропоцена еще предстоит проделать большую работу, несмотря на эволюцию определяющих его процессов. Рассмотрение настоящего с точки зрения глубокого прошлого и наоборот, является трудным, поскольку методы описания и анализа этих двух временных царств часто сильно отличаются друг от друга. Тем не менее, важно попытаться как можно более четко вписать современные изменения на Земле в глубокий временной контекст.