Anthropocene: Human Impact on Earth

人类世:人类对地球的影响

知识方舟 · 地球与生命

人类世:
人类影响
在地球上

一个物种如何改变大气、重塑生态系统,并在地质记录中留下痕迹。

气候生物多样性地质痕迹
Air, life, and lasting traces A conceptual globe connects to atmospheric arcs, a leaf, and sediment layers: three ways human influence is recorded in Earth systems. No data, dates, or scale are encoded.AirLifeLasting traces
解读人类影响的三种相互关联的方式。概念示意图;地球为示意性绘制。

一个人类故事,
在地球系统中测得的

什么能够向研究这颗星球的人揭示我们的存在?城市显然是一个答案。但大气测量、对现存物种的调查,或沉积物岩芯,同样可以讲述人类的故事。

人类世将这些观察纳入同一场讨论。它探讨日常需求、技术、经济和制度的累积效应如何演变为影响遍及全球的变化。

01
名称与证据

人类世是正式的地质年代吗?

人类世被广泛用于描述人类活动对地球环境日益增强的影响。然而在地质学中,为一个年代命名是一项具体的分类行为。在2024年,国际地质科学联合会和国际地层委员会批准了否决将人类世正式确立为一个地质年代的提案。这个术语在科学和公共讨论中仍然有用。[1]

对地质年代尺度的决定,并不会抹去有关变暖、生态变化或沉积物中工业材料的测量结果。名称和证据回答的是不同的问题。[1]

02
影响力不断扩大的历史

地方行动如何演变为全球变化

深层根源

历经千年塑造的景观

早在工厂出现之前,人类就已经在改变环境。采集、农业和畜牧社会以不同方式、在不同时间改变了植被和土地利用。考古证据挑战了这样一种观点:大规模的人类改造直到现代工业出现后才开始。[2]

工业扩张

更多能源,更多材料

工业化扩大了社会可获得的能源和材料。生产、运输、资源利用与环境压力日益相互关联。它们在不同国家的发展历程各不相同;全球并不存在一个统一的起点。[3]

大约在 20 世纪中叶

大加速

许多指标——包括能源使用、材料生产和经济活动——在第二次世界大战后增长得尤其迅速。研究人员将这种模式称为大加速。一些指标后来放缓或趋于平稳,但其造成的绝对环境压力仍然很高。[3]

这就是为什么人类世的讨论中会出现多个日期。关于景观变化的考古历史、对工业发展的记述,以及在沉积物记录中选定的界线,不一定指向同一个起点。所提出的问题决定了哪些证据具有重要意义。[2], [4]

03
解读大气

气候变化与海洋化学

IPCC 得出结论,人类活动造成了全球变暖,2011—2020 年的平均地表温度比 1850—1900 年高出约 1.1°C。这是一个特定时期和基准的数值,而不是对最近一年的测量。[5]

全球年度大气 CO₂ · 2025 年425.62 ppm

NOAA 的全球平均海洋表层记录给出了这一年度平均值。“百万分之一”描述的是干燥空气中 CO₂ 所占的比例。全球年度平均值不同于某个观测站的单月读数;随着质量检查的持续,该记录可能会被修订。[6]

冰损失会产生不同影响

融化的冰川和着地冰盖会向海洋中增加水量。漂浮的海冰已经排开了水,因此其融化对海平面几乎没有直接影响。但海冰退缩仍然重要:暴露出的深色海水会吸收更多阳光,从而进一步加强变暖。这是正反馈的一个例子——这种变化会放大最初的扰动。[7]

酸化是一种化学变化

当海洋吸收 CO₂ 时,化学反应会增加氢离子并降低 pH 值。这些反应还会减少碳酸盐的可利用量,影响那些构建碳酸钙外壳或骨骼的生物。这一过程不同于海洋变暖。“酸化”指的是向较低 pH 值的转变;这并不意味着整个海洋都变成了酸性。[8]

04
解读生物世界

生物多样性丧失究竟意味着什么

生物多样性可能因一个当地种群的消失、整个物种的灭绝,或生态群落运作方式的变化而下降。将这些指标分开,有助于我们理解损害的规模以及恢复的可能性。

一个被广泛引用的估计

约有一百万个物种受到威胁

这一估计来自IPBES 2019年全球评估,涉及面临灭绝风险的动物和植物物种,其中许多可能在几十年内灭绝。它既不是已经灭绝物种的数量,也不是一百万份IUCN《濒危物种红色名录》个体评估的统计总数。同一评估将土地和海洋利用变化、直接开发利用、气候变化、污染和入侵物种列为主要直接驱动因素。[9]

生物多样性头条背后的三个问题
衡量指标 它告诉我们的信息 需要保留的区分
种群下降 种群或受监测的多个种群中的数量下降。 种群趋势并不自动等同于所有动物损失的比例。
灭绝风险 某物种面临更高的消失风险。 受到威胁并不意味着已经灭绝。
全球灭绝 一个物种不再有任何存活个体。 这不同于从某个地区消失。

“第六次大灭绝”这一说法表达了人们对当前物种损失的严重程度及其趋势的担忧。它不应使读者将受威胁物种、数量下降的种群和已经灭绝的物种视为可以相互替代的统计数量。[9]

当不同地方变得更加相似

人类运输也会将物种带到其自然分布范围之外。一些物种会定殖、扩散并危害当地生物多样性;这些物种称为入侵外来种。引入的物种并非都具有入侵性。随着广泛到来的物种取代具有独特性的当地群落,生态系统可能变得更加相似——这一过程称为生物同质化。因此,即使某个物种尚未在全球范围内消失,一个地方也可能失去其生态独特性。[10]

05
解读水体与沉积物

地球物质循环的变化

氮和磷维持生命,但过量输入会扰乱水生生态系统。肥料流失和其他营养物污染会刺激藻华形成并降低水质。一些藻华会产生毒素;另一些则会通过氧气耗竭等变化危害水生生物。[11]

从营养物过剩到低氧

  1. 01营养物质积累更多氮和磷进入水体。
  2. 02藻类生长额外的营养物质可以促进生物生产。
  3. 03有机物下沉微生物分解死亡物质。
  4. 04氧气被消耗分解作用会使水生动物可利用的氧气减少。
这一过程是富营养化的核心,HELCOM 对波罗的海的评估记录了这一点。其严重程度取决于具体条件;营养物富集并不会使每个水体都完全无氧。[12]

一条河流可以侵蚀更多土地,却输送更少的沉积物

土地清理和农业活动可能加剧土壤侵蚀。在更下游的地方,水坝可能拦截其中大量沉积物,使其无法抵达三角洲或海岸。因此,人类影响既改变了被搬运物质的数量,也改变了它们最终到达的地点。“侵蚀更多”和“到达海洋的沉积物更多”并不是等价的说法。[13]

06
留给未来地质学家的记录

哪些痕迹可能保存下来?

人造材料

混凝土、塑料、金属和燃烧颗粒可能被纳入沉积物中。人类制造的物品和碎片有时被称为技术化石。它们能否保存下来,取决于埋藏、化学变化、侵蚀和其他条件。形成可识别的工业特征,并不要求每件物品或每座城市都保持完整。[13]

核武器放射性沉降物

大气层核武器试验散布了可在合适档案中测量的放射性核素。长寿命钚同位素对于识别二十世纪中期的沉积物尤其有用。这些信号促成了所提议的世代边界,但输运、沉积物混合和同位素寿命使记录变得复杂。放射性沉降物并未在各地形成完全相同、同时出现的一层。[4]

地质档案具有选择性。研究人员会考察某种信号是否沉积下来、是否保持原位,以及它与另一地点的记录相比有多大可信度。仅凭放射性同位素的持久存在,无法保证沉积记录未受扰动。[4]

07
相互作用的压力

风险、韧性与不平等的责任

行星边界描述的是什么

行星边界框架考察相互作用系统所承受的压力,包括气候、生物多样性、淡水、土地和养分循环。该框架提出旨在降低发生大规模或不可逆变化风险的界限。越过某一边界意味着风险增加;这并不表示整个地球会在某个日期突然崩溃。[14]

由于这些系统相互作用,评估一项干预措施时不能只看单一结果。它对土地、水和生物群落的影响,与其对气候的影响同样重要。该框架鼓励采取更广阔的视角,而其衡量方法仍在不断发展。[14]

08
影响深远的选择

减少危害,增强韧性

减缓通过削减排放和移除碳来应对气候变化的成因。适应则减少其影响造成的危害。更清洁的能源、提高效率和基础设施变革可以支持减缓;适应必须符合当地风险,并且存在局限。两者都不可或缺。[5]

让应对措施匹配压力

减少养分流失所针对的机制不同于减少温室气体排放。防止有害物种引入则针对另一种机制。理解这些路径,有助于将对“人类影响”的笼统担忧转化为可识别、可评估的行动。[11], [10]

区分两类气候干预

二氧化碳移除会将 CO₂ 从大气中移出,并需要合适的储存方式。它有助于平衡剩余排放;同时也是深度减排的补充。[5]

太阳辐射调节则旨在反射更多阳光。它不会移除 CO₂,也无法解决由 CO₂ 驱动的海洋酸化问题,并且会带来不同的环境与治理问题。这两种方法不应被视为一种可以互换的解决方案。[16]

一个值得继续思考的问题

对于任何拟议的解决方案,都要问:它减少了哪种压力,结果将如何衡量,以及谁会共同分享收益和成本?

我们在地球故事中的位置

理解我们的影响会改变问题

人类世促使我们审视人类活动正在改变什么、哪些痕迹可能长久留存,以及我们还拥有哪些选择。认真阅读证据,会让这项任务更加具体。它将我们头顶的大气、身边的生命和脚下的土地,与一个人一生中作出的决定联系起来。

来源与延伸阅读

科学评估、研究论文和机构说明。参考资料核查于2026年9月。数值估算保留其所注明的测量时期;不同来源的这些时期并不相同。

  1. IUGS–ICS(2024)—关于人类世提议的联合声明2024年的决定否决了正式设立人类世这一世的提议,但保留了该术语作为描述人类影响的价值。
  2. 马克斯·普朗克研究所(2019)—早期土地利用变化的考古评估ArchaeoGLOBE 研究人员描述了远在工业化之前,采集、农耕和畜牧社会就已对景观进行广泛改造。
  3. Head 等(2022)—大加速是真实存在的,并为拟议的人类世系列/世提供了定量依据20世纪中叶前后,许多人类活动和环境压力迅速增加,但不同指标和地区的发展轨迹各异。
  4. Waters 等(2015)—核武器沉降物能否标志人类世的开始?核试验沉降物提供了可识别的20世纪中叶信号,但同位素寿命、输运、沉积物混合以及当地条件都会影响其地质记录。
  5. IPCC(2023)—《2023年气候变化:综合报告》评估观测到的变暖、减缓、适应,以及碳移除的作用和局限性。
  6. 美国国家海洋和大气管理局全球平均海洋表层年均二氧化碳浓度美国国家海洋和大气管理局测得的全球平均海洋表层 CO₂ 年均值在2025年达到425.62 ppm,这是目前可获得的最新完整年份数据。
  7. 英国气象局——气候系统中的海冰漂浮海冰对海平面几乎没有直接影响;海冰消失会降低反射率,并影响热交换、生态系统和极地社区。
  8. 美国国家海洋和大气管理局国家海洋服务局——什么是海洋酸化?海洋吸收大气中的 CO₂ 会降低海水 pH 值并减少碳酸盐的可利用性;酸化是化学后果,与变暖不同。
  9. 生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(2019)——全球评估结果,由联合国环境规划署发布生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台2019年的评估估计,约有一百万种动物和植物面临灭绝威胁,其中许多可能在数十年内灭绝。
  10. 生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(2023)——入侵外来物种评估:决策者摘要区分外来物种与有害入侵物种,并解释群落如何变得更加相似。
  11. 美国环境保护署(2026)——营养物污染基本信息过量氮和磷会促进藻华和缺氧,损害水生生态系统和水质。
  12. 赫尔辛基委员会(2023)——波罗的海状况:富营养化将过量氮和磷与藻类产量增加、有机物沉降及缺氧联系起来。
  13. Waters 等(2016)——人类世在功能和地层学上均不同于全新世人造材料和改变后的沉积物输运会留下多样的地质痕迹;在同一流域内,侵蚀增强和沉积物截留可能同时发生。
  14. 斯德哥尔摩韧性中心——行星边界框架介绍相互作用的地球系统压力,并解释为何跨越某一界限会增加风险,但不意味着立即崩溃。
  15. Schöngart 等(2025)——高收入群体对全球极端气候的贡献明显更大不同收入群体和地区对排放的贡献及其气候影响并不平等;排放较低的社区往往拥有更少的适应资源。
  16. 联合国环境规划署(2023)——新报告探讨太阳辐射调节相关问题太阳辐射调节旨在反射阳光;它不会移除温室气体,并带来独特的环境与治理问题。
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