寻找金钉子

我们目前居住的地质时代是冰河世纪以来的全新时代。1833年,英国地质学家查尔斯·莱伊尔首次提出“全新纪元”的概念,用以指代“人类居住于地球”的时代。1867年,法国古生物学家保罗·杰维斯首次使用“全新世”这一名词。1885年,第三届国际地质大会在博洛尼亚召开,大会正式采用“全新世”的概念。84年后的1969年,美国地层术语委员会正式批准使用这个术语。2009年,全新世才拥有了属于自己的全球界线层型剖面和点位(GSSP),也叫作金钉子,位于格陵兰岛某处地表之下1492米的冰芯上。

地质学的科学体系及权威概念往往要经历极为漫长的时期(全新世的概念经历了整整176年),才能将某一理念沉淀于地质学的学科概念体系之中,并最终像地壳一样“硬化”,成为普遍接受的事实。金钉子也是这样。

《地质学原理》卷头插图

实际上,金钉子仅仅是一片具有区别特征的金属,由国际地层学调查委员会负责授予,被隆重地楔入代表两个不同时代的地层之间的岩面(或冰核)。金钉子于20世纪70年代被正式采用,如今已成为地层学的圣杯。寻找合适的地方楔入金钉子可能需要几十年的时间,在楔入金钉子的位置,岩石必须具有明显的地质变化。

接下来,就是地质时代的新世纪——人类世。作为一个新兴概念,人类世受到业内的广泛关注(人类世的概念曾经刊登在《经济学人》、《卫报》、《世界报》和《明镜周刊》等各大报刊的头版或封面上),传达出明显的紧迫感(一个词语能够拯救世界吗?),敦促着各个阶层的地质学家加快冰河纪研究的进程,迫不及待地准备宣称新世纪(人类世)的到来。

2000年,荷兰化学家、诺贝尔化学奖得主保罗·克鲁岑与美国生物学家尤金·F.斯通厄共同构想出人类世的概念,并由克鲁岑及其同事在2007年发表的一篇里程碑式的学术论文中将其发扬光大。人类世是一个新名词,它不仅表达出普通大众对气候变化的担忧,也概括了人类以自身形象改变地球的种种途径。它将人类视为一种地质能量,与所有自然的力量一样强大(人类对地球的改造程度已经远远超过了所有的自然活动,包括江河流动、海洋沉积等)。人类已经改变了地球系统,尤其是二氧化碳循环和氮循环,地壳已经受到污染,留下了一个千疮百孔的地球,供未来的文明发掘、思考。

2009年,全新世的金钉子正式植入格陵兰岛的地下冰核中,与此同时,由几十名地质学家组成的人类世工作组(AWG),开始寻找下一个金钉子,以确定人类成为全球地质力量的点位。人类世工作组在全球范围内开展搜寻工作,从新墨西哥州的荒野沙漠,一直延伸至挪威的冰川湖泊,力图为人类世找出确凿的地质学证据。目前,搜寻活动进行得如火如荼。

目前为止,已有三个关于人类世起始时期的猜想,分别发表于不同的学术论文中,受到媒体的热捧,分别是:①1945年7月16日(这是第一次核爆炸的准确时间,由人类世工作组提出);②更久远的1610年(对南极洲冰芯的检测显示,这一时期的二氧化碳含量急剧减少。当时,随着欧洲人踏上美洲大陆,5000多万美洲人丧失了生命,森林覆盖率超过了农业用地面积);③距今10万年前(当时,利比亚悬崖遗址上堆积了一层厚厚的石器“地毯”,这也是原始人类的早期活动永久改变当地地貌的证据)。

某种化石突然出现或突然消失,是地层界线的划分依据。例如,在距今3.6亿年的石炭纪期间,煤大量出现。对地质学家而言,界定地质界线的难度在于岩石中的化石分布不均匀,这也就意味着地质学家无法采用放射性元素测量法找到不同岩层之间的统一地层界线。地质改变往往是跨时代的,也就是说,地质变化以不同的速率,在不同的时间、不同的地点上演着。

随着人类世的到来,地质学家面临的传统困境开始发生逆转。由于人类对近期历史进行了细致周密的文档记录,诸多近代历史事件的时间分割线清晰明了。相比之下,地质学家掌握的实物证据却寥寥无几。然而,岩层中有他们所需的实物证据。与日历上标注的时间概念不同,岩石有自己的时间度量方式。地层学面临的挑战,或者更准确地说时间地质学面临的挑战,就是将这两种时间概念联系起来。

我们正在改变“目前的关键是过去”的观点,将其改为“未来的关键是现在”。

与数百万年的历史相比,人类世概念将人类置于地质学的前沿及中心。尽管时代的时间界线模糊不清,范围往往在几千年至上百万年间浮动,但地质学家认为,他们可以将人类世的时间界线精确至秒。

1833年,在《地质学原理》一书中,查尔斯·莱伊尔发表了名言:“过去的关键是现在。”这个理念在当时引起了很大争议,它认为现在的地质运动与远古时代完全相同;也就意味着可以通过分析当前的地质运动,考察远古时期的地质运动。莱伊尔将过去和现在联系到一起,改变了我们看待远古时代以及我们自身的方式。

现在,人类世的倡导者正在极力推广莱伊尔的人类世思想,即“anthropocenic”(译者注:由人类世这个单词衍生的形容词,用来形容急不可耐、快速膨胀、盛气凌人的无意识行为)。“过去的关键是现在”已成为历史,我们已经将其重新改写为“未来的关键是现在”。人类世展示了一种新的世界观,认为人类不仅与地球的命运息息相关,还应当对地球的命运负责。人类世给人一种急躁感:我们希望能够预见潜在的灾难。我们希望此时此刻就能决定将来的命运,甚至在人类历史的残骸仍未沉积在我们脚下的这片岩床之前,就迫不及待地翻开新的一页,将旧的历史永远载入史册。

人类世工作组的首次面对面会议具有划时代的意义。此次会议之后,柏林举办了一场人类世新闻发布会。发布会最终悄然无声地结束了,到场的人寥寥无几。然而,莱斯特大学的古生物学家、人类世工作组的主席扬·扎拉斯威克斯透漏出一则重要信息。据他说,人类世工作组的全体成员越来越坚信,在2016年向国际地层调查委员会上交研究报告之后,人类世这一术语将会正式获得认可。

人类世工作组建议,将20世纪50年代初期作为人类世的起始时期(那么我们中的很多人就生活在与其父母截然不同的地质时代了)。为什么以这个时期作为人类世的起始时期呢?工作组认为,在“二战”后,世界各地展开了热核爆炸实验,导致放射性元素大量残留,例如碳-12和钚-239,其中钚-239的半衰期长达24 110年之久。20世纪50年代初期也恰逢20世纪下半叶的快速发展阶段,在这期间,全球面临前所未有的经济增长问题和人口增长问题。正如威尔·斯蒂芬及其同事在2004版的《全球变化与地球系统》中所述,从江河筑坝到化肥生产,再到臭氧层消耗,各个生产领域都在蓬勃发展。

哥白尼否认人类是宇宙的中心。现在,我们正试图改变这种认知,重新找回宇宙的中心地位。

人类世工作组无力改变地质时间维度,他们所能做的,就是极力推广自己的观点。如果说第四纪地层小组委员会、国际地层委员会以及国际地质学联盟组成了地质学的岩床,而人类世工作组及其调查结果,不过是热力发电厂中四处飞扬的煤灰,最终薄薄地洒在岩床上。这些学术机构的权威性呈阶梯状排列,一个比一个保守,说服他们对人类世的观念保持公正的态度真是难上加难。

在柏林召开的人类世工作组会议上,哈佛大学的历史学家纳奥米·奥雷克斯在晚会演讲中说,地质学家普遍认为人类在地质方面的影响微乎其微。她伸出她的手臂,做了形象生动的展示。假如将手臂的长度比作地球的历史,那么人类的历史不过只有指甲尖大小,用指甲锉就可以锉掉。在介绍人类世的概念时,她说,我们正尝试改变哥白尼的理念:哥白尼否认人类是宇宙的中心,而现在我们正试图重新回到宇宙的中心地位。

这也就难怪人类世的概念会遭到地质学领域的强烈抵触了。2012年,在学术文章《人类世究竟是地层学议题还是流行文化?》中,纽约州立大学的地质学家惠特尼·奥汀以及得克萨斯基督教大学的约翰·霍尔布鲁克表示,当听到人类世已具备充分证据时,他们都“吓了一跳”。“在人类推动全球发展的历史进程中,科学界以及全社会应当从中积累知识,而不是对地层学术语的系统命名法展开辩论。”他们说,“地层学理应维护自身的名誉。”人类世质疑了地质学的基础理论,在媒体破坏了人类世精心构建的跨时代地质系统时,古典地质学从业者自然会捍卫自己的观念。

柏林会议结束后,在接受记者采访时,一脸疲惫的扬·扎拉斯威克斯重申,他们已经发现大量证据,能够证明人类世的观念。但是他也承认:“我们还未将重达兆吨的混凝土,以及人类建造的公路和水坝等工程,转化为传统地质学中纵向的地层概念。这门学科刚刚起步,我们还没有充足的研究资金开展工作。”

我们可以推测,扎拉斯威克斯略感沮丧,人类世倡导者需要找到证明自身观点的金钉子(尽管他们乐于寻找),也为此受到了批评家的口诛笔伐。扎拉斯威克斯在闲暇时间写道:“我们不需要找到人类直接影响地质构成的证据,只需反映人类活动对地球带来的影响(生物系统的改变是最直观的体现)。”但人类世工作组寻找金钉子的做法还是反映出一个事实:无论是否情愿,他们仍然受到地质学权威的限制。他们必须找到某种形式的地质学证据,以证明自己的观点。

我们明明有更加精确的历史记录,以及可以存储在硬盘和CD 中的数据,为什么还要对岩石如此痴迷?

扎拉斯威克斯说,寻找金钉子的过程异常艰难,但对术语系统命名法而言,却并非绝对必要。“并非所有的地质界线都是清晰明了、有源可溯的。我对这个问题已经纠结够了。”2013年,扎拉斯威克斯在一篇学术文章中提到,500万年前,也就是前寒武纪至寒武纪之间,一场如爆炸般剧烈的改变标志着两个世纪的转折点,超过4000多万年历史的远古痕迹保存至今,其中之一就是羽状针形洞穴,已经成为地质界线的重要标志。

人类世倡导者仍在不断寻找着金钉子,这使得他们处于矛盾的劣势地位:与暴风雨、物种入侵等自然现象相比,符合传统地质学要求的人类世地质现象,例如无迹可寻的残留放射性元素等,根本不值一提。

如果人类世工作组找到的地质学证据不准确,情况对他们将更为不利。如果人类世工作组的建议被正式拒绝,新的一波人类世怀疑论者,也叫作人类世理论反对者可要幸灾乐祸了。这帮人一般出生于1950年之前,坚信人类无法驯服地球,地球上的资源取之不尽,用之不竭。人类世支持者急于宣布一个新的地质时代,这种做法虽然先发制人,但在某种程度上仍不够彻底。地球的资源即将枯竭,地质学家从未深入探讨过在资源枯竭过程中的人类意义、生物意义、化学意义及道德意义。地质学被安放在高高的神坛之上,代表人类仲裁着世间的一切。

扎拉斯威克斯提交的人类世工作组报告,最终会由美国加州大学的地质学家斯坦·芬尼过目。芬尼是国际地质学委员会的现任主席,人类世怀疑论者之一。芬尼并不否认人类活动正以前所未有的规模及速度影响着全球,但他看不惯在追求术语命名体系化的过程中人类世支持者所犯的逻辑谬误。“在全新世,我们拥有各式各样的人工记录,地质记录已不如过去重要,”芬尼说,“如果你可以直接观察研究对象,为什么仍要使用一个不确定的时间标尺呢?我们不知道人造建筑物、资源发掘等人类活动的遗迹是否会在地壳中留下痕迹,但我们可以确定,我们手中有人为活动的确切起始日期。”

芬尼以及其他地质学家对这种分类错误困惑不已。他们想知道,为什么当我们可以选择超高清的效果模拟实验时,仍执迷于隐秘晦涩的地下证据?为什么我们可以查询存储于硬盘和CD的数据记录时,仍对岩石证据如此痴迷?

物理学家伊尔卡·哈达斯,任职于苏黎世理工学院离子束部门(瑞士联邦理工学院)。她之所以正式加入人类世工作组,不仅缘于她丰富的专业知识,还因为她是一个怀疑论者。对人类世理论而言,热核实验释放的放射性元素是一枚潜在的金钉子。哈达斯指出:“地质学家已经使用‘人类效应’等词语。在某种程度上,这就足够了。我们无须将放射性元素视作地质界线。我们仍然无法确定,放射性元素是否将成为人类对地层的最大输入成分。但我们可以肯定的是,我们已经彻底改变世界,界线就在那里。或许在不久的将来,将会发生影响更加深远的变化。”

假如新石器时代就有激进的地质学家,那么在14 500年前,他们很可能就跃跃欲试了。他们会提前全新世的开始时期,因为这一阶段的全球温度普遍增高。哈达斯进而提问,假如新仙女木事件随即到来,地球气候重新变冷,这些新石器时代的地质学家又会怎么做呢?在2800年之后,相对平稳的间冰期重新到来,地质学家就需要命名一个新纪元。

能够证明人类世的地质证据仍待慢慢发掘。2013年,在《地球科学评论》的一篇文章中,阿尔伯塔大学的亚历山大·沃尔夫及其同事,详细记述了整个团队从冰川湖床中搜集污染沉积物的过程。他们的搜索范围十分广泛,并且大多保持原始的地貌形态。在其中一个冰川湖上,他们找到了可以证明人类世的地质证据,如同留下自己的脏手印一般,人类对此处的地质造成了永久性的影响。

最终,一个举世公认的真理是,人类拥有超出自身驾驭能力的力量,可以重新收拾残局。

在沉积物的核心深处,沃尔夫发现,1950年后,沉积物的构成发生了明显的变化(源于冰川的消融),例如氮含量的增加(主要源于全球人造化肥生产)及化石硅藻的增加(在温暖的环境中,微小浮游生物的繁殖过程会加速),而且变化速度越来越快。沃尔夫认为,他们已经找到了搜寻已久的“圣杯”:这些地质发现标志着全新世和人类世之间的转折点。

尽管沃尔夫的发现揭示了人类活动的全球影响力,结果令人深感不安,但是他的结论仍具有深远意义。在他的文章中,沃尔夫呼吁地质学家重视未来地质证据的重要性、持久性以及明确性。脆弱的地质证据很容易湮没在历史的长河中,很可能会被其他形式的证据所取代。从这个角度来说,人类世在地质学上毫无依据:术语命名体系的建立不符合现行的地质时间标准,也不符合传统的地层学机制。

现在,人类世的观点显然缺乏足够的证据。人类世的观点具有多面性,其中地球系统的彻底改变才是最令人胆寒的。我们衷心希望以人类自身命名的一个新时代可以成为举世公认的事实。人类拥有超越自己预期的力量,有能力收拾自己留下的残局。

然而我们知道,了解问题并不代表解决问题。气候变化至少是一个独立的问题,而人类世是一个想法,它囊括所有人类活动的潜在力量,是一种无形而切实存在的物质状态。为什么我们的目光仅仅局限于岩石上?全球资源正在逐渐减少,与此同时,地球上空笼罩着一张由传感技术及数据收集技术编织的数据网。在人类世中,除了推动我们不断前行、不断进步的冲动以外,已经没有什么神秘可言了,我们已经通晓世间万物的奥秘。

实际上,在寻找金钉子的现象背后,人们真正希望的是,人类世能够成为新的地质学术语。2007年,在《没有自然界的生态圈》一书中,蒂莫西·莫顿指出:“人类能够改变世界的理念盛行于浪漫主义时期,那个时代的世界观就是改变世界。”今天,尽管在浪漫主义思想面前犹豫不决,我们仍衷心希望人类世这个词语能够拯救全世界。