人类干扰这颗蓝色星球的地球物理进程所造成的后果现在还不得而知,但科学家认为这些干扰过于严重,以致于全新世已经不复存在,我们现在生活在人类世,一个有人类参与的地质年代。
2008年,地球科学家Erle Ellis和Navin Ramankutty在《生态前沿》杂志上发表了一篇论文,他们对受人类影响的世界作了重新划分,并作出了一张新的世界地图,在论文中他们这样写道:“人类已经成长为可与气候和地质相匹敌的自然势力,在今天人类的力量已经胜过了在地表纵横的其他势力。“
河流枯竭
2006年的咸海/欧洲航天局(左)1973年的咸海/美国地质调查局(右)
所有的淡水都来自于湖水、河水以及地下水,这些被科学家们称为“蓝水”径流淡水人类每年要消耗约三分之一。地球上有四分之一的河流在达到海洋之前就干涸掉了。
从局部的角度看,这些行为会改天气模式,以中国长江上的三峡大坝为例,它可能正在引起当地的温度下降,这反过来又减少了降水量;而哈萨克斯坦境内曾经广阔的咸海被抽干后,导致了该地区夏天局部气温升高,冬天则变冷,降水变得稀少。
局部气候的变化是否会波及全球气候的变化还有待观察。
为地球抹黑
紫色区域表明高炭黑浓度,2009年八月/NASA
如今地球上还有近5亿户家庭靠烧柴火、煤和动物粪便来生火做饭,他们主要分布在亚洲和非洲。浓烟携带着所谓的“炭黑”颗粒进入大气层,这些颗粒会形成吸热层;以这些颗粒物中心会形成水滴,当它们变成雨水落到地表的时候,吸热的炭黑层才能宣告瓦解。
北极的气温在整个二十世纪共升高了3.4华氏度,炭黑污染至少贡献了一半的力量;而在南亚和西非,炭黑改变了气候模式,使当地的降水减少;炭黑亦引起了喜马拉雅冰川的消融,威胁到了数百万人的水源供应。
无限的农业
亚马逊雨林的东南部(红色)逐渐转变为农场和牧场(绿色)/NASA
地球上约有12%的地表面积用来种植各种作物,其造成的后果现在还难以预料,以北美大平原为例,现在还很难弄清楚其承载的农业将如何影响天气。但有些恶果是显而易见的,亚马逊雨林的森林采伐扰乱了水蒸气蒸发和冷凝的局部循环,使得现在的地球之肺有变成热带草原的危险。如果亚马逊雨林丧失了大部分的蓄碳能力,地球温度肯定会升高。
农业生产对环境更为直接的影响是肥料的使用,农业化肥向局部环境中释放了大量的氮和磷,每年约有1.2亿吨的氮气从大气中被移走,然后被转化为具有“活性”形式的化肥化合物,另外每年有2千万吨的磷元素被开采出来,这些数量比自然进入生物圈的氮磷量要多得多。大部分的氮磷随着溪流和河水流入了大海,它们的肥效快速催生了一个个海洋死区。
珊瑚礁消失
澳大利亚大堡礁的白色珊瑚/Matt
Kiefer,Flickr
生物灭绝现在已无处不在,也许最剧烈的当属珊瑚礁了,这些海洋雨林是许多海洋生态系统的基础。由于污染、气候变化、过度捕捞和海洋酸化,在过去的50年间,全球四分之一的珊瑚礁已经消失,依赖珊瑚礁生存的物种中有三分之一濒临灭绝。
珊瑚以及以珊瑚为生生物的消失不仅仅威胁到了渔业,而且对其他方面也产生了影响。从地球物理学的角度看,生态系统是调节营养和能量流向的生物学机制,单循环的生态系统无法支撑这项重任,正如曾经富饶的西北地中海现在已是细菌和水母的天下了。一些科学家认为曾经的大规模海洋灭绝事件导致地球碳循环剧烈波动了几百万年之久。一旦海洋生态系统失去了调节能力,全球大气候和局部小气候的变化将接踵而至。
在过去的5亿年间,已经发生了五次全球性的灭绝事件,而第六次现在正在发生。
塑料的革命
残存在一只腐烂掉的黑背信天翁体内的塑料/ Duncan Wright
人类的工业化进程产生了很多在地球历史上从未出现过的化学品,而且它们在环境中可以稳定存在上千年的时间,这些化合物被用作杀虫剂,塑料中用得更多,每年有600亿吨这样的化学品被制造出来。
在高浓度时,这些化学物质会干扰动物的内分泌系统,引发癌症和畸形生育;低剂量时的危害现在还是未知,但它们会对环境产生轻微而广泛的压力,最终改变了生态系统的组成。
据联合国估计,在每平方英里的海洋中就有多达47000种的塑料制品。低水平的有机污染物和导致内分泌紊乱的塑料制品遍及全世界,即便在南极这样从未使用过这些玩意的地方也能看到它们的身影。
改变大气
John
Norton/Flickr
毫不夸张的说,人类世时代经济的飞速发展完全是靠从地底下挖出的富碳物质推起来的。但造成的恶果是每年400亿吨的二氧化碳排入大气层中,在不知不觉中,化石燃料的消耗变成了全人类最大规模的地球工程实验。
眼下,大气中产生温室效应的二氧化碳的水平比过去1500万年间的任何时段都要高,全球的气候模式正在发生变化,全球温度也在持续上升。部分二氧化碳被海水所吸收,改变了氢离子和碳酸根离子的比例,使海水的酸化愈发严重,珊瑚、浮游生物以及甲壳类生物正在飞速消失。
长此以往,若干个世纪之后,地球海洋的pH值将发生剧烈改变,其改变程度为3亿年所未见。