Antropocenas: žmonijos poveikis Žemei

Антропоцен: влияние человечества на Землю

Как люди стали глобальной силой, изменяющей климат, биологическое разнообразие и геологию

Определение Антропоцена

Термин „Антропоцен“ (от греч. anthropos – «человек») означает предлагаемую эпоху, в которой деятельность человека оказывает глобальное влияние на геологические и экосистемные процессы. Хотя официальное утверждение от Международной стратиграфической комиссии (англ. International Commission on Stratigraphy) еще ожидается, это понятие широко используется как в научных областях (геология, экология, климатические исследования), так и в общественном пространстве. Оно позволяет предположить, что общий человеческий вклад — сжигание ископаемого топлива, промышленное земледелие, вырубка лесов, массовое введение видов, ядерные технологии и др. — оставляет долгосрочные следы в слоях Земли и жизни, вероятно, по масштабу сопоставимые с предыдущими геологическими событиями.

Основные маркеры Антропоцена:

  • Глобальные изменения климата, вызванные выбросами парниковых газов.
  • Изменённые биогеохимические циклы, особенно циклы углерода и азота.
  • Массовое вымирание биологического разнообразия и биотическая гомогенизация (массовые исчезновения, инвазивные виды).
  • Геологические следы, такие как загрязнение пластиком или слои ядерных осадков.

Следуя этим изменениям, учёные всё активнее утверждают, что эпоха голоцена — начавшаяся около 11 700 лет назад после последнего ледникового периода — перешла в качественно новый этап «Антропоцена», в котором доминирует человеческая сила.

2. Исторический контекст: влияние человечества накапливается на протяжении тысячелетий

2.1 Раннее земледелие и использование земель

Влияние человечества на ландшафт началось с Неолитической революции (~10 000–8 000 лет до н.э.), когда в многих регионах кочевой сбор пищи был заменён земледелием и животноводством. Вырубка лесов под поля, ирригационные проекты, а также одомашнивание растений и животных перестроили экосистемы, способствовали эрозии почв и изменению местных почв. Хотя эти изменения были значительными, они происходили преимущественно локально или регионально.

2.2 Промышленная революция: экспоненциальный рост

С конца XVIII века использование ископаемого топлива (каменного угля, нефти, природного газа) стимулировало промышленное производство, механизированное сельское хозяйство и глобальные транспортные сети. Эта Промышленная революция ускорила выбросы парниковых газов, усилила добычу ресурсов и стимулировала мировую торговлю. Население резко выросло, также увеличились потребности в земле, воде, минеральных ресурсах и энергии, превратив обмен Земли из локального или регионального масштаба в почти планетарный [1].

2.3 Великий ускорение (середина XX века)

После Второй мировой войны так называемый «Великий ускорение» в социальных и экономических показателях (численность населения, ВВП, потребление ресурсов, производство химических веществ и др.) а также в индикаторах Земной системы (концентрация CO2 в атмосфере, утрата биологического разнообразия и т.п.) резко вырос. След человечества расширился за счёт инфраструктуры, технологий и объёмов отходов, появились явления, такие как ядерные осадки (видимые как глобальный геологический маркер), резкий рост использования синтетических химических веществ и повышенная концентрация парниковых газов.

3. Изменение климата: ключевой признак Антропоцена

3.1 Выбросы парниковых газов и потепление

Антропогенные выбросы диоксида углерода, метана, закиси азота и других парниковых газов резко возросли с эпохи промышленной революции. Наблюдения показывают:

  • Концентрация CO2 в атмосфере превысила доиндустриальный уровень (280 частей на миллион) и сегодня уже превышает 420 частей на миллион (и продолжает расти).
  • Средняя глобальная температура поверхности с конца XIX века поднялась более чем на 1 °C, а за последние 50 лет этот рост ещё более ускорился.
  • Арктический морской лёд, ледники и ледниковые щиты заметно тают, что приводит к повышению уровня моря [2], [3].

Такое быстрое потепление беспрецедентно по крайней мере за последние несколько тысяч лет и совпадает с выводом Межправительственной панели по изменению климата (IPCC) о том, что деятельность человека является основной причиной. Последствия изменения климата — экстремальные погодные явления, закисление океанов, изменение закономерностей осадков — ещё больше изменяют наземные и морские экосистемы.

3.2 Петли обратной связи

Повышение температуры может вызвать положительные петли обратной связи, например, таяние вечной мерзлоты выделяет метан, снижение ледяного альбедо усиливает нагрев, а тёплые океаны теряют способность поглощать CO2. Эти явления показывают, как относительно небольшие первичные антропогенные изменения парникового эффекта могут привести к огромным и часто трудно предсказуемым региональным или глобальным последствиям. Модели всё чаще показывают, что определённые точки перелома (например, высыхание тропических лесов Амазонки или разрушение крупных ледниковых щитов) могут спровоцировать резкие изменения режимов Земной системы.

4. Кризис биологического разнообразия: массовое вымирание или биотическая гомогенизация?

4.1 Вымирание видов и шестое массовое вымирание

Многие учёные считают современное сокращение биологического разнообразия возможным «шестым массовым вымиранием», первым, вызванным одним видом. Глобальная скорость вымирания видов превышает естественный фоновый уровень в десятки или сотни раз. Уничтожение экосистем (вырубка лесов, осушение болот), чрезмерное использование ресурсов (охота, рыболовство), загрязнение и интродукция инвазивных видов — основные причины [4].

  • Красная книга IUCN: около 1 миллиона видов находятся под угрозой исчезновения в ближайшие десятилетия.
  • Мировые популяции позвоночных в среднем сократились примерно на 68 % в период с 1970 по 2016 год (отчёт WWF «Живая планета»).
  • Коралловые рифы, крайне важные очаги морского биоразнообразия, подвергаются эрозии из-за потепления и закисления океанов.

Хотя Земля восстанавливалась после массовых вымираний в течение длительных геологических периодов, время восстановления составляет миллионы лет – интервал, значительно превышающий масштаб человечества.

4.2 Биотическая гомогенизация и инвазивные виды

Другой важный признак Антропоцена – биотическая гомогенизация: люди перемещают виды между континентами (намеренно или случайно), а иногда инвазивные виды вытесняют местную флору и фауну. Это снижает региональный эндемизм, и когда-то разные экосистемы становятся всё более похожими, доминируя несколько «космополитичных» видов (например, крысы, голуби, инвазивные растения). Такая гомогенизация может уменьшать эволюционный потенциал, ухудшать экосистемные услуги и разрушать культурные связи с местным биологическим разнообразием.

5. Геологические следы человечества

5.1 Технофоссилии: пластик, бетон и другое

Понятие «технофоссилии» описывает материалы, созданные человеком, оставляющие стойкий след в стратиграфических слоях. Примеры:

  • Пластик: микрочастицы обнаруживаются в океанах, на пляжах, в осадках озёр, даже в полярных льдах. Будущие геологи, возможно, найдут чётко выраженные горизонты пластика.
  • Бетон и металлические сплавы: города, дороги, армированные конструкции, вероятно, станут антропогенными «ископаемыми» записями.
  • Электронные отходы и высокотехнологичная керамика: редкоземельные металлы из электроники, ядерные отходы из реакторов и т. п. могут формировать узнаваемые слои или очаги.

Эти материалы показывают, что продукты современной промышленности сохранятся в земной коре и, возможно, затмят естественные слои для будущих геологов [5].

5.2 Ядерные маркеры

Атмосферные испытания ядерного оружия достигли пика в середине XX века, распространяя радиоизотопы (например, 137Cs, 239Pu) по всему миру. Эти изотопные изменения могут стать точным «Золотым шипом» (англ. Golden Spike), обозначающим начало Антропоцена в середине XX века. Следы этих ядерных изотопов в осадках, ледяных кернах или годичных кольцах деревьев подчеркивают, как одно технологическое явление может создать глобальный геохимический знак.

5.3 Изменения в использовании земель

Почти на всех континентах пахотные земли, городская застройка и инфраструктура изменяют почву и топографию. Потоки осадков в реках, дельтах и прибрежных зонах значительно увеличились из-за вырубки лесов и сельского хозяйства. Некоторые называют это «антропогеоморфологией», подчеркивая, как инженерные работы человека, дамбы и добыча превосходят многие природные процессы формирования земной поверхности. Это также отражается в зонах с дефицитом кислорода — «зонах смерти» у устьев рек (например, в Мексиканском заливе), образующихся из-за избытка питательных веществ.

6. Обсуждения антропоцена и формальное определение

6.1 Стратиграфические критерии

Для объявления новой эпохи геологи ищут четкий глобальный граничный слой — подобно иридиевой аномалии на границе K–Pg. Предлагаемые маркеры антропоцена:

  • Пик радиоактивных нуклидов из-за ядерных испытаний около 1950–1960 гг.
  • Слои пластика в кернах осадков с середины XX века.
  • Изменения изотопов углерода из-за сжигания ископаемого топлива.

Рабочая группа по антропоцену в Международной стратиграфической комиссии (ICS) исследует эти сигналы в различных возможных референтных точках (например, в осадках озер или ледниках), в поисках официального «Золотого шипа».

6.2 Споры о датах начала

Некоторые исследователи предлагают «ранний антропоцен», начавшийся еще тысячи лет назад вместе с земледелием. Другие выделяют XVIII век с промышленной революцией или «Великое ускорение» 1950-х годов как более резкие и четкие маркеры. ICS обычно требует глобального синхронного индикатора. Для многих наиболее подходящим считается пик выпадения радиоактивных осадков от ядерных испытаний середины XX века и быстрый экономический рост, однако окончательные решения еще не приняты [6].

7. Вызовы антропоцена: устойчивость и адаптация

7.1 Планетарные границы

Ученые подчеркивают «планетарные границы», связанные с такими процессами, как регулирование климата, целостность биосферы и биогеохимические циклы. Превышение этих границ несет риск дестабилизации земных систем. Антропоцен показывает, насколько близко или даже за пределами этих безопасных рабочих пространств мы можем находиться. Постоянные выбросы парниковых газов, избыток азота, закисление океанов и вырубка лесов угрожают глобальным системам перейти в непредсказуемые состояния.

7.2 Социально-экономическое неравенство и экологическая справедливость

Последствия антропоцена распределены неравномерно. Сильно индустриализированные регионы исторически внесли больший вклад в выбросы, однако уязвимость к изменению климата (повышение уровня моря, засухи) часто сильнее всего затрагивает менее развитые страны. Отсюда возникает понятие климатической справедливости: необходимость сочетать срочное сокращение выбросов с справедливым развитием. Для решения антропогенных вызовов требуется сотрудничество между различными социальными и экономическими слоями — это этическое испытание для глобального управления.

7.3 Меры смягчения и направления развития

Возможные способы смягчения угроз, создаваемых Антропоценом, могут быть следующими:

  • Декарбонизация энергетики (возобновляемые источники, ядерная энергия, улавливание углекислого газа).
  • Устойчивая сельскохозяйственная практика, уменьшая вырубку лесов, чрезмерное использование химикатов и защищая убежища биологического разнообразия.
  • Круговая экономика, которая значительно сократила бы количество пластика и токсичных отходов.
  • Геоинженерные предложения (управление солнечной радиацией, удаление углекислого газа), хотя они и спорны и трудно предсказуемы.

Для реализации этих стратегий необходима политическая воля, технологические прорывы и фундаментальные культурные изменения. Остаётся вопрос, сможет ли мировое сообщество вовремя перейти к устойчивому и долгосрочному управлению системами Земли.

8. Заключение

Антропоцен раскрывает фундаментальную реальность: человечество достигло планетарного масштаба влияния. От изменения климата до утраты биологического разнообразия, от океанов, насыщенных пластиком, до следов радиоизотопов в геологии — масштаб совместной деятельности нашего вида теперь формирует ход Земли так же глубоко, как и природные силы ранее. Независимо от того, будет ли эта эпоха официально признана, Антропоцен подчёркивает нашу ответственность и уязвимость — напоминая, что обладая огромной силой изменять природу, мы можем вызвать экологический кризис, если будем злоупотреблять этой силой.

Признавая Антропоцен, мы осознаём хрупкий баланс технологического прогресса и экологических нарушений. Путь в будущее требует научных знаний, этического управления и глобального сотрудничества в области инноваций — это огромный вызов, который может определить судьбу человечества, если мы продолжим недальновидно эксплуатировать ресурсы. Понимая, что мы являемся геологическими агентами, мы должны переосмыслить отношения человека и Земли так, чтобы сохранить богатство и разнообразие жизни для будущих поколений.

Nuorodos ir tolesnis skaitymas

  1. Crutzen, P. J., & Stoermer, E. F. (2000). ««Антропоцен».» Global Change Newsletter, 41, 17–18.
  2. IPCC (2014). Climate Change 2014: Synthesis Report. Cambridge University Press.
  3. Steffen, W., et al. (2011). «Антропоцен: концептуальные и исторические перспективы.» Philosophical Transactions of the Royal Society A, 369, 842–867.
  4. Ceballos, G., Ehrlich, P. R., & Dirzo, R. (2017). «Биологическое уничтожение в ходе продолжающегося шестого массового вымирания, обозначенного потерями и сокращением популяций позвоночных.» Proceedings of the National Academy of Sciences, 114, E6089–E6096.
  5. Zalasiewicz, J., et al. (2014). «Технофоссильный след человека.» Anthropocene Review, 1, 34–43.
  6. Waters, C. N., et al. (2016). «Антропоцен функционально и стратиграфически отличается от голоцена.» Science, 351, aad2622.
Вернуться в блог