①地球因其宜居环境成为我们的家园,但实际上,它并不是一颗温驯的星球,而只是在最近的几十万年当中恰好处于适合人类生存的状态而已。在地球的历史上,既有长达上千万年的严寒,也有持续数百万年的酷热和暴雨。地球的气温在数十亿年间一直在发生长时段的周期变化。因此,衡量全球变暖,需在人类视角下进行。
②在讨论地球气候变化时,“尺度”是非常重要的概念。地质学家把地球历史上大气和地表长期低温导致极地和山地冰盖大幅扩展,甚至覆盖整个大陆的时期称为大冰期。衡量大冰期的时间尺度是百万年。当我们把观察尺度从百万年降低到十万年时,就可以观察到大冰期内较小的冰期和间冰期。相对较寒冷的时期被称为冰期,相对较温暖的时期则是间冰期。与大冰期相对的是地质学家所称的温室期,温室期的地球上没有任何大陆冰川(包括南北极)。当前的人类生活在约1.1万年开始的一次间冰期当中,比起约1.8万年前的第四纪大冰期最盛时期,如今的年平均气温已经高了15℃。科学家预计,下一个冰期将在约9万年后到来,“千里冰封”的世界到那时会再度降临。
③地球上为何存在这样大冰期——温室期的周期,大冰期内部又为何存在冰期——间冰期的循环?最有影响力的科学假说是以南斯拉夫地球物理学家、天文学家名字命名的“米兰科维奇循环”。米兰科维奇推测,冰期与间冰期的形成与地球轨道的变化有关,取决于离心率、地轴倾斜度、北半球夏至位置等因素。至于大冰期的形成原因,科学界提出的可能影响因素包括板块运动、太阳系在银河系当中的位置等。
④中国矿业大学(北京)地质学古生物学方向的学者吴会婷说,地质史上气候变迁会对生物演化产生重大的影响。例如20多亿年前的全球性成氧事件导致了真核生物的出现,2.5亿年前的超大型火山爆发事件,使得全球气温增高、海水缺氧和酸化等,造成当时地球上的生物大量灭绝,颠覆了全球海洋生态系统的面貌。
⑤和地球历史上这些漫长的周期和剧烈的变化相比,人类在数千年文明史当中经历的气候变化显得微不足道。比起天体和板块运动,人类活动对地球气候造成的影响看起来也像是沧海一粟。在科学界,全球变暖问题也曾经历整整一个世纪的争议。然而到 20世纪末,越来越多的证据表明,人类活动对气候的影响确实存在。这种影响已经大到了改变正常变化轨迹的地步,全球变暖由此才成为科学界和政界的共识。“我们发现,当下地球上生物物种数量、气候变化的速率和幅度,实则已经远远超过了地质历史时期曾发生过的最惨烈、最严重的生物大灭绝事件。”吴会婷说,“目前,科学家正深入研究地球早期生命的起源演化过程同气候变化的关系,并用大数据分析趋势。”
⑥近年来的一些研究表明,牛羊打嗝、放屁释放甲烷,野猪觅食破坏土壤都会增加碳排放。其中,畜牧业排放温室气体的问题已经得到国际组织和各国政府重视,野猪活动排碳则是科学家在2021年新发表的研究成果。不过,比起这些动物活动,人类对化石能源的消费才始终是温室气体排放的主导因素。
⑦地质学家很少关注十万年以下尺度的研究问题。对于存在了46亿年的地球来说,一百万年也不过是须臾而已。但是,在属于人类的时间尺度上,接下来一千年乃至一百年的生存和发展问题可谓迫在眉睫。保护环境,努力维持适宜的气候,力争实现碳达峰、碳中和,归根结底是在保护人类自己。
(摘编自《第四纪大冰期遇上全球变暖人类生存环境究竟是冷是热》)