Маршия Бьорнеруд - Осознание времени. Прошлое и будущее Земли глазами геолога

Теперь я чувствую то же самое, наблюдая за кончиной ледников на Шпицбергене и за все более анемичными зимами у нас в Висконсине, так как понимаю, что в этом есть и моя доля вины — как человека, который любит путешествовать по миру и долго нежиться под горячим душем, и в более широком смысле — как члена общества, болезненно зависимого от ископаемого топлива. На протяжении срока жизни моего поколения мы, как варвары, бездумно вторгались в древние экосистемы и формировавшиеся миллионы лет биогеохимические циклы и запустили изменения, которые уже имели печальные прецеденты в геологическом прошлом и в будущем чреваты непредсказуемыми, во многом мрачными последствиями.

В какой-то момент в прошлом веке мы пересекли порог, за которым темпы обусловленных антропогенным влиянием изменений окружающей среды превзошли скорость изменений, вызванных естественными геологическими и биологическими процессами. Этот переломный момент ознаменовал собой начало новой эпохи в истории Земли — антропоцена . Этот неофициальный пока термин был придуман в 2002 г. ученым Паулем Крутценом, лауреатом Нобелевской премии в области химии за исследование проблемы образования и разрушения озонового слоя, и быстро вошел в научный обиход и популярный лексикон как краткое наименование того беспрецедентного периода времени, когда человеческая деятельность начала оказывать заметное влияние на поведение планеты.

В 2008 г. группа стратиграфов из Геологического общества Лондона в небольшой статье привела количественные аргументы в пользу выделения антропоцена в качестве формальной единицы геохронологической шкалы [85] Zalasiewicz, J., et al., 2008. Are we now living in the Anthropocene? GSA Today , 18 (2), 4–8. doi:10.1130/GSAT01802A.1 . Авторы перечислили пять отчетливо выраженных геологических процессов, темп которых увеличился как минимум вдвое в результате антропогенной деятельности:

• эрозия и седиментация — в результате человеческой деятельности их темпы выросли на порядок (в 10 раз) по сравнению с теми, за которые ответственны все реки мира;

• повышение уровня моря — на протяжении последних 7000 лет было близко к нулю [86] Lambeck, K., et al., 2014. Sea level and global ice volumes from the Last Glacial Maximum to the Holocene. Proceedings of the National Academy of Sciences , 111, 15296–15303. doi:10.1073/pnas.1411762111 , а сейчас составляет около 0,3 м в столетие, и эта цифра предположительно удвоится к 2100 г.;

• химический состав Мирового океана — стабильный на протяжении многих тысячелетий, сейчас меняется: происходит закисление, значение рН стало на 0,1 меньше, чем сто лет назад;

• темпы вымирания видов — в настоящее время в 1000–10 000 раз превышают естественные фоновые показатели [87] Центр биологического разнообразия; http://www.biologicaldiversity.org/programs/biodiversity/elements_of_biodiversity/extinction_crisis/ .

И разумеется, самый ярко выраженный признак:

• концентрация углекислого газа в атмосфере — превысила 400 ppm, что является самым высоким показателем за последние 4 млн лет (до наступления ледникового периода), а его антропогенная эмиссия превосходит выбросы всех вулканов мира в 100 раз [88] Gerlach, T., 2011. Volcanic vs. anthropogenic carbon dioxide. Eos, Transactions, American Geophysical Union , 92, 201–203. .

Другие авторы отмечают, что из-за стока сельскохозяйственных удобрений поступление фосфора и азота в озера и морские прибрежные воды, приводящее к образованию аноксических (бескислородных) мертвых зон, выросло более чем в два раза по сравнению с естественными показателями [89] Rockström, J., et al., 2009. A safe operating space for humanity. Nature , 461, 472–475. doi:10.1038/461472a . А через сельское хозяйство, вырубку и сжигание лесов и другие виды землепользования человек сегодня распоряжается четвертью чистой первичной продуктивности — общего объема продукции, создаваемой фотосинтетическими усилиями растений, — на суше [90] Haberl, H., et al., 2007. Quantifying and mapping the human appropriation of net primary production in Earth's terrestrial ecosystem. Proceedings of the National Academy of Sciences , 104, 12942–12947. doi:10.1073/pnas0704243104 .

Принимая во внимание эти неоспоримые факты, большинство геологов считают оправданным и полезным выделение антропоцена в самостоятельную эпоху на геохронологической шкале наравне с плейстоценом (ледниковой эпохой, продолжавшейся от 2,6 млн до 11 700 лет назад) и голоценом (по сути, эпохой человеческой истории). Масштабы антропогенных планетарных изменений, «достигнутые» менее чем за столетие, сравнимы с таковыми в ходе великих массовых вымираний, которые отмечали собой другие рубежи в геологической истории. Но, за исключением вымирания в конце мелового периода, когда главным триггером стало астероидное воздействие, остальные катастрофы разворачивались на протяжении десятков тысяч лет.

В настоящее время вопрос об официальном статусе антропоцена рассматривается Международной комиссией по стратиграфии — этим суровым парламентом хранителей времени, и разногласия касаются в основном бюрократических тонкостей, в частности того, как определить начало антропоцена. Должно ли оно быть отмечено глобальным стратотипическим разрезом и точкой (ГСРТ, или «золотым гвоздем»), как границы других подразделений геохронологической шкалы? Так, ГСРТ нижней границы голоцена представляет собой особый слой в Гренландском ледяном щите, изотопный состав которого сигнализирует о начале голоценового потепления [91] Walker, M., et al., 2009. Formal definition and dating of the GSSP (Global Stratotype Section and Point) for the base of the Holocene using the Greenland NGRIP ice core, and selected auxiliary records. Journal of Quaternary Science , 24, 3–17. doi:10.1002/jqs.1227 . Лед не так долговечен, как горные породы, но этот слой находится на глубине более 1400 м под поверхностью, поэтому, по крайней мере пока, защищен от таяния. (Кроме того, образец этого ледяного слоя хранится в морозильной камере Копенгагенского университета.) Наступление антропоцена также может быть отмечено некой отличительной сигнатурой в полярных льдах, например всплеском концентрации необычных изотопов, являющихся постыдным наследием, «алой буквой позора», оставленной атмосферными испытаниями ядерных бомб в 1950-е и 1960-е гг. Но этот приповерхностный лед очень скоро может стать жертвой антропоценового потепления; сегодня ледниковые архивы исчезают по всему миру с тревожной скоростью. Так, ледяная шапка Келькайя в Перуанских Андах потеряла 1600-летний слой льда всего за два последних десятилетия, что лишило нас высокоразрешающей погодной летописи со времен культуры Наска [92] Thompson, L., et al., 2013. Annually resolved ice core records of tropical climate variability over the past 1800 Years. Science , 340, 945–950. doi:10.1126/science.123421 . Прежнее значение слова «ледяной» как «застывший и неизменный» все больше превращается в анахронизм: сегодня ледники становятся одними из самых изменчивых систем на нашей планете.

Поэтому некоторые геологи предлагают сделать для антропоцена исключение и определить его официальное начало календарным годом, например 1950-м, а не граничной линией в осадочной летописи. В конце концов, мы, люди, единственные, кого волнует этот вопрос, и, пока мы существуем, мы можем напоминать друг другу об этой дате. Если же однажды мы исчезнем с лица Земли, вряд ли кого-то будут интересовать подобные научные проблемы. Точное начало антропоцена не так важно, как сущность этого феномена.