期刊導航
人類時代并不存在。但我們知道它是什么時候開始的。
至少在一段時間內，人類一直在重塑環境10,000 年.但是人類世是地球歷史中人類對地球氣候和生態系統產生全球影響的特定時期的名稱。
盡管作為地質時代的正式拒絕，它在學術研究中被廣泛理解為人類干預地球系統的時代的有用簡寫。
關于人類世實際上開始的時間，已經提出了各種日期，從17 世紀初到20 世紀中葉，當第一批原子武器被引爆時。我對大氣中甲烷濃度的新研究支持早期的觀點，即歐洲人首次抵達美洲對大氣產生顯著影響，但略早于以前的估計。
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。正是從這些記錄中，倫敦大學學院的兩位地球系統科學家于 2015 年首次提出了人類世前工業化開始的日期，西蒙·劉易斯 （Simon Lewis） 和馬克·馬斯林 （Mark Maslin）.
他們認為，冰芯中記錄的大氣中 CO? 含量出現了前所未有的下降——被稱為“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美洲后，美洲森林再生對樹木的額外大氣 CO? 吸收。
從 1492 年歐洲人到來和 1500 年代殖民化，疾病（主要是天花）的引入導致美洲約 5000 萬人的人口崩潰。劉易斯和馬斯林提出，隨著數百萬公頃農田無人照料，森林可以重新生長這增加了 CO? 去除率從大氣中。
這種情況的發生量足以記錄在冰川冰中。而這一變化成為所謂“人類世”開始的全球標志。
我自己對甲烷濃度變化的研究表明，人類世開始的時間略早于那時，即 1592 年。冰芯記錄顯示，在探險家克里斯托弗·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，這加強了對 Lewis 和 Maslin 十年前提出的假設的支持。
在發表在自然評論， 地球與環境，我考慮了樹木和森林如何交換甲烷的全球波動的影響。
甲烷是一種存在的溫室氣體80 倍強大比 20 年期間的二氧化碳少。至關重要的是，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的 CO? 對甲烷循環變化的反應要快得多。
樹木是甲烷匯
那么，它與樹木有什么聯系呢？盡管與樹葉相比，樹木及其木質樹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入大氣的出口點，甲烷是由厭氧土壤微生物形成的。
然而，去年，我的團隊發現了更廣泛的森林區域是如何生長在自由排水的土壤上的。與大氣中的甲烷相互作用.樹木中棲息著微生物直接從大氣中去除甲烷.
這是兩種機制之一，它們可能共同解釋了歐洲人抵達美洲后一世紀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，即那個時期森林的再生會產生全球影響。
隨著越來越多的樹木生長在廢棄的農田上，與大氣接觸的木本樹木表面積也越來越大。這意味著它們所承載的微生物吸收了更多的甲烷。
第二種機制與樹木如何攔截即將到來的降雨有關。一些降雨在到達土壤之前會重新蒸發。然后，任何到達土壤的雨水都可能被樹根吸收并釋放回大氣中。其余的進入土壤或沖入河流和濕地。
森林再生的激增可能導致更多的蒸發和蒸騰。因此，樹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源.因此，濕地面積的小幅萎縮，再加上更多的樹木吸收大氣中的甲烷，可能會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。
人類世究竟何時開始可能是一個爭論，但已被不給它貼上新紀元的標簽.事實上，人類可能在大約 5,000-8,000 年前的全新世中期（氣候相對穩定的時期）為早期農業而砍伐森林新石器時代）導致了從那時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對森林影響的古老痕跡，還為評估世界森林中新發現的過程提供了機會。這是我現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的一位古氣候建模師。
無論是通過早期農業的森林砍伐，還是通過與歐洲人接觸后土著人民大規模減少對森林的影響，我們過去影響的這些痕跡都指向了一件重要的事情：人類與自然世界之間一直存在著密切且不斷發展的聯系。這種聯系是如此根本，以至于在我們作為一個物種存在的漫長歲月中，我們一直與自然本身密不可分。
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