人類世的意涵:儘管沒有正式地質定義,但它仍具重要性 | 自然長文

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原文作者:Jan Zalasiewicz, Julia Adeney Thomas, Colin N. Waters, Simon Turner & Martin J. Head

雖然地質學家沒有接受「人類世」(Anthropocene epoch)的說法,但二十世紀中葉地球發生重大轉變的概念,在物理學與社會科學、人文學科和政策領域仍然很有意義。

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「人類世」的概念,意在代表人類對地球造成的巨大影響。來源:Bob Krist/Getty

2024年3月5日,國際地層委員會(ICS,負責地質單位定義的機構)宣布,它否決了正式採納「人類世」(Anthropocene)作為一個地質紀元的提案,以體現人類對地球勢不可擋的影響。ICS的第四紀地層委員會(SQS)2009年成立了人類世工作小組(AWG),啟動了這個流程,我們是這個工作小組的代表。AWG的目的在於釐清是否有充分證據正式採用人類世,這一過程包括了在特定地質層(地層)中確定一個精確的起始點。

這一否決引發了許多爭論,雙方都表達了強烈的觀點。但過去十年來,人類世這個詞已被廣泛採用,用於描述、分析和解釋人類如今生活其中的、已經今非昔比的環境。

目前,不同群體主要通過四種方式使用這個詞。首先,這個概念出自地球系統科學界,該領域和相關科學學科用它模擬、評估和警告人類活動的影響,包括對環境「地球界限」的超越[1]。其二,人文社會科學的學者用它來理解人類影響如何最終壓倒了許多強大的自然力量,以及這對歷史、哲學、政治、經濟、社會和文化有何種影響[2]。其三,人類世啟發了許多博物館和藝術界的工作。其四,公眾和政策制定者、城市規劃者等使用這個概念來理解人類對氣候和生物圈的改變,這對制定和實施管理、緩解與調適政策是必需的[1]。

既然正式的「人類世」地質定義已擱置(至少目前如此),在此,我們探討了如何能在考慮到這些廣泛群體的情況下最好地理解和使用這個概念。從專門和一般用法上來看,什麼是人類世的基本意涵?

地質起源

人類世由大氣化學家Paul Crutzen於2000年在國際地圈生物圈計畫(IGBP)委員會的一次會議上首次提出,這一論壇旨在討論全球變化。Crutzen意在使之代表一個與委員會目標一致的新地質時代[3]。其目的並不僅僅為了意指一個被人類改造的地球。地質學上,重要的人為影響可以追溯到全新世——我們仍生活在其後冰期地質時代,以及之前的更新世。全新世的典型條件包括相對穩定的大氣和海洋化學物質及氣候(尤其是溫度),還有大約7000年前以來相對穩定的海平面。Crutzen提出,「人類世代表著地球系統從這些條件朝著一種不可逆轉的、仍處在演進中的狀態轉變,全新世這一名稱已不再合適。」

各種環境標誌物(如不同溫室氣體的含量)驚人相似的模式,見證了一個突然的轉變,近似於在全新世縱橫軸上從水平變為垂直。Crutzen起初認為,偏離全新世環境發生在工業革命的起始以及18世紀末歐洲燃煤增加[4],雖然他提出這一觀點時,IGBP的數據還沒有擴展到那麼久之前。在獲得更多數據後,20世紀中期的開端變得更明顯[4],聯繫起了「大加速」的概念——第二次世界大戰後許多社會經濟學驅動因素和地球系統反應。

對這一轉變已有詳細的闡述[6-8]。其主要特徵包括:大氣化學成分改變;氣候變暖;如今已不可逆轉的冰川融化和海平面上升;加速侵蝕和沉積;工業產品激增,其中許多由塑膠等人造材料製成;經由物種入侵、馴化和滅絕發生的生物圈改變;以及人類開發的技術系統構成全球互聯的「技術圈」的迅速發展[9]。

提議的背景

這一初步研究推動了確定人類世起點的工作,即在一個稱為全球標準層型剖面和點位(GSSP,常被稱為「金釘子」)的地質參考層確定其起始點。從2020年到2023年,12個研究小組在五大洲的8個不同地質環境中提出了候選GSSP和其他參考剖面。

經過多次討論和正式表決,AWG選擇了1952年加拿大克勞福德湖分開夏季與秋季的沉積物層的水平面。秋季層的特點是鈽同位素明顯上升,與第一次大氣氫彈試驗吻合[10]。這一訊號在許多提議地點都清晰可見(見「一致的邊界」)。克勞福德湖入選是因為它有不受擾動、季節性沉積的沉積層,保存下了精確、連續的歷時記錄,未來研究容易獲取,而且位於保護區,處於受保護狀態。每年解析的鈽數據得到粉煤灰、氮同位素和生物標誌物的支持。為了給出一個具體的時間日期,選擇了與第一次大氣層氫彈爆炸(稱為Ivy Mike)相同的時間:1952年11月1日當地時間7:15(格林威治時間10月31日晚19:15),地點為太平洋馬紹爾群島的埃內韋塔克環礁(Enewetak Atoll)。

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來源:參考文獻7

通過大量地層訊號,在全世界這些地層能精確地互相關聯[6],某些地方能精確到最近的年份,使得人們可以在這些沉積所代表的時間界線前後的過程進行系統性的定量比較。這一提議已由工作小組於2023年10月31日提交給SQS。

人類世的範圍

在地質時間尺度定義人類世的想法,是為了給上述諸多現象的綜合研究提供一個精確參照,將當代變化置於深時背景中。但是,正是現世的、被體驗到、觀察記錄下的現象,超出了地質學的範疇,引發了對人類世更廣泛的興趣:這是一種完全合理的興趣,因為最初的人類世指導概念應對的是地球的宜居條件。

在「人類世」時期,與全新世大部分時候相比,地球表面環境和發生了巨大變化:現在的地球更熱、污染和生物退化更嚴重。這些負面趨勢將會加劇並擴展到全新世包絡線之外[1]。這當中有些變化會長期持續(如氣候變遷),有些不可逆轉(如滅絕)。它們已經對政治機構、法律框架和經濟關係造成了壓力,這些都意在保護人類社群並賦予其意義。

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代號「Ivy Mike」的第一個氫彈於1952年爆炸,標誌著人們提議的人類世開端。來源:Bettmann/Getty。

在這些更廣泛背景下討論人類世,精確定義年、日、時通常不那麼切題。我們也要指出,稍微改變較早地質時間單位的正式邊界,通常不會導致對其基本理解的改變。例如,2008年,另一個SQS工作小組改變了全新世的定義,從距今10000放射性碳年改成從地層學角度正式定義的距今(2000年)11700年前[11],但並未改變其作為最近一次冰期後的間冰期的基本定義。

第四紀的定義也值得參考。這個單位包括了更新世和全新世,設立於2009年,它開端於約260萬年前,出於實用目的使用了此前存在的GSSP和地球磁場的大反轉。實際上北半球冰川增強開始得稍早一些,大約270萬年前,但這並未改變這一時期作為「冰期」的一般意涵[12]。更早的時期可以發現其他類似的例子。控制地質年代單位概念的並非精確概念,而是它們所框住時期的基礎特徵。儘管如此,增加這些邊界的明確性會讓地質時間單位更一致實用。

我們在本文中認為,將「人類世」理解為20世紀中期地球範圍變革的結果,在各個學科中仍然有用。這一時期與「大加速」(該術語由美國歷史學家John McNeill提出)及其近義詞(如1946-1990年間的「戰後經濟騰飛」「日本經濟奇蹟」,以及描述法國1945-1975年間不斷經濟增長的「美好年代」等)緊密相關,許多描述人類影響的指標,包括溫室氣體排放、金屬和礦物生產、肉類消費和使用塑膠,在上世紀中開始顯示出強勁的上升趨勢(見「轉折點」)。

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「人類世」的概念,意在代表人類對地球造成的巨大影響。來源:Bob Krist/Getty

在歷史學家看來,戰後時期的特點是世界許多地方的社會價值都發生了影響深遠的變化,包括社會主義、共產主義、自由民主、社會福利計畫和女性教育的廣泛傳播與普及。這些變化來自於全行業工業、貿易和商業全球化的增長。不同陣營國家儘管爭奪權力,但雙方的國家和國際機構仍引領著這些變革。第二次世界大戰結束不久,國際貨幣基金組織、世界銀行,還有世界貿易組織的前身等機構通過國際協議建立起來。技術進步也帶來了農業糧食生產,推動了人口全球高增長率[2,13]。

對人類學、政治學理論、國際法和倫理學的研究者來說,問題開始湧現:在此期間,人類力量開始支配生物網路和非有機過程,這造成了何種影響。在世界各地,人們都在應對一個已經改變的地球系統,其中不同文化根據自身世界觀,體驗、理解和做出應對。為不斷增長的人口提供能源、食物、住房和衣物的科技領域擴大,伴隨著全球不平等的加劇,最貧困人口實際收入的增長非常微小。新古典經濟學及其關於無限增長能力的假設,也因人們認識到日益不穩定的地球系統和有限地球而受到了挑戰。

有人曾提出更早的人類世開始時間,但我們認為,這些標準未能突出20世紀中期的變遷的根本性變化,這些變遷可通過大範圍指標來衡量。其他建議包括1610年前後的「世界指標(Orbis spike)」,對應著大氣二氧化碳濃度下降約10ppm[14]。這一下降被認為是緣於歐洲殖民者到達美洲後,美洲原住民大量死亡,帶來的人口下降、耕地減少和森林重新生長。但相較於過去兩個世紀裡二氧化碳140ppm的增長,這一下降幅度很小,時間很短,而這一增長趨勢還將持續。在美洲和歐洲與物種的「哥倫布大交換」(如玉米花粉的存在)有關的地層學訊號,則在數個世紀裡發生在不同地點、不同時間。它們並未體現出與20世紀中期所見相當的那種突然的、根本性的全球變遷。

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塑膠產品和其他廢物從20世紀50年代以來大為增長。來源:Jason Swain/Getty

基於地層學訊號的其他邊界也可能遭致類似的反對,例如,在歐洲泥炭沼澤和格陵蘭冰層中,發現了約3000年前的鉛冶煉跡象[15]。有人提出將「人類世」概念進一步上溯,包括了至少5萬年前的「人類世事件」——這個定義覆蓋了古希臘帕特農神廟、中國的長城、希臘的金字塔、早期森林砍伐、中石器時代的箭頭,甚至包含了更新世晚期的大型動物滅絕[16]。

地質學上做出正式定義,將加強人們對20世紀中期地球重大變化的承認。但即使只是將之視為一個準正式邊界,也反映出現實[17,18],並鼓勵所有學科進行明晰的交流,其中「人類世」一詞已被用於概括環境巨變。隨著時間推移,對所有人類活動造成的重大影響的解釋各不相同,如果都標之以「人類世」,可能會造成不必要的混淆。

人類世是什麼?不是什麼?

除了討論人類世從何時開始最為有用,它在流傳之中也被多種學科以許多方式加以闡釋。在我們仍高度各自為政的學術環境中,問題常反映出日益歧異的觀點和日漸消失的共同理解。這些差異應得到探討,並在必要時加以挑戰。

人類世是否罔顧社會政治不平等?在創造和使用「人類世」一詞時,一些批評認為地球系統科學家和地質學家將責任一視同仁地加諸全人類,而非那些大舉過度消耗資源的人——而他們正是主要造成(並仍在製造)地球狀態改變的人。

會產生這一誤解,是因為人類世物理科學的目標與過程與人文社科有所不同。物理學在此主要關注的是測量和描述如今壓倒性的人類影響在地球上造成的反應。研究者通常不關心將責任歸諸特定人群或特定社會、經濟和政治系統——儘管自這一概念提出以來,人們已經注意到人為變化的責任嚴重不均,一些研究[5]也納入了這些關聯。物理科學也很少探討隨之而來的社會、經濟和政治反應,或人們渴望和希望背後的價值。

因而,在人類世研究中,存在一種學科工作的分工或譜系。物理學家研究人類世期間地球對人類影響的反應,而社會科學和人文學科的學者研究這些影響背後的人與社會。對大多數人文社科領域的學者來說,不平等是人類世社會政治學分析的核心。這些方法並無對立;這裡理解的人類世提供了一個框架,指向互補和多學科性。

人類世是否等同氣候變遷?大氣中溫室氣體上升導致的近期快速氣候變遷,對人類社會提出了明確威脅。儘管存在控制排放的努力,每天仍有超過1億噸二氧化碳加入地球大氣。雖然氣候變遷現在是使地球系統陷入不穩定的最重要力量,人類世也包括了許多其他物理、化學和生物變化,與全世界經濟、政治、社會和技術現象相關聯。

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採礦業等不斷擴張的活動在地球上留下了印記。來源:Anton Petrus/Getty

2000年Crutzen提出這個術語的時候,大氣二氧化碳水平「僅」約370ppm,比工業化前最大濃度高85ppm。平均全球氣溫大約比工業化前水平高0.5 °C(以1850-1900年的平均值為標準),因此仍處於全新世其他時期達到的氣候條件範圍內。2000年,變暖可能被認為才起步:但彼時的地球系統整體改變也已經支持了Crutzen提出新地質世的提案。到2022年,大氣二氧化碳水平接近420ppm,平均升溫比工業化前水平高1.5 °C。考慮到其他溫室氣體的影響(尤其是甲烷、二氧化氮和氯氟烴),使2022年大氣CO2當量達到約523ppm,這一水平自中新世中期(約1700萬年前)以來未見。因此不奇怪地球整體上比全新世任何時候都要熱。同時,生物多樣性損失和地球曾經獨特的生物地理組合日益同質化,也構成了人類世的另一重要方面[19]。氣候變遷是人類世的一個重要組成,但並不能定義人類世。

人類世是否與它的成因同時開始?地質世的邊界一般不從行星轉變的起點開始,而是從能夠很好識別和操作性使用的點開始。許多不斷演進的發展、活動和觀點最終帶來了地球系統在20世紀中期的變化。它們能追溯到智人(Homo sapiens)的興起、掌握火的使用和複雜交流技巧,以及動物馴化、農業、城市社會、書寫系統、全球貿易、蒸汽機、資本主義、哈柏-博許肥料生產工藝等等。人類世的原因必然早於這個世的開端。作為類比,11700年前全新世的正式定義,是一個漫長、複雜、階梯模式的變暖和冰川消融帶來海平面上升走向終結,冰川消融開始於約8000年前[10]。隨後,全新世作為一個間冰期與此前的間冰期並無太大不同,它為文明發展提供了物理條件,而人類世正在推翻這些條件。

共識

人類世最初被Crutzen理解為不僅代表人類對地球地質記錄的影響(他很清楚早期人類活動的影響),還反映出自廣泛的工業化以來,一個系統的物理特徵已經偏離了全新世長期相對穩定的條件。

人類世概念可以錨定開始於20世紀中期,與「大加速」和地球根本狀態轉變相吻合。以這一方式理解人類世,將避免當前這一術語在不同語境中指向不同意涵的混亂。它符合這個術語起初試圖表述的意涵,也反映出清晰的基於證據基礎的地質特徵[20]。這個概念與地球系統科學中這一術語的使用一致[21],也符合更廣泛的使用,如新興機構(如韓國大田韓國科學技術院人類世研究中心、斯德哥爾摩皇家理工學院人類世歷史卓越中心和德國耶拿馬克斯·普朗克地球人類學研究所等)對術語的使用。它強調了應對社會憂慮的問題時地質學的作用,也可應用於社會科學和人文學科中討論已經發生的重大社會動盪、能源生產和貿易全球化的變化。政策和國際法也能受益於一個明確的定義,毫無疑問,我們現在所處的時代裡,地球的運轉已經由於壓倒性的人類影響而發生轉變。

參考文獻:

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21. Steffen, W. et al. Earths Future 4, 324–345 (2016).

原文以The meaning of the Anthropocene: why it matters even without a formal geological definition標題發表在2024年8月26日《自然》的新聞評論版塊上

© nature

Doi: 10.1038/d41586-024-02712-y

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