Antropocen czyli nowa epoka w historii Ziemi
Depositphotos / @Mopic

Rozpoczęła się nowa epoka w historii Ziemi czyli Antropocen. Według naukowców jest ona zdominowana poprzez działania człowieka, a nie przez aktywność geologiczną. Obecnie aktywność ludzi jest tak intensywna, a jej skutki rozległe, że mówiąc o kształcie naszej planety, nie sposób pominąć wpływu ludzi.

Żeby nazwać epokę geologiczną związaną z naszą dominacją, powstał specjalny termin antropocen. Pochodzi on od greckiego słowa anthropos czyli człowiek.

Formalnie wciąż żyjemy w okresie czwartorzędu i znajdującej się w nim epoce holocenu. Rozpoczęła się ona 11,7 tys. lat temu, gdy lodowce zaczęły się cofać, a świat zaczął się ogrzewać.

Jednak działania człowieka w dużym stopniu przyczyniły się do zmian geologicznych na Ziemi i według naukowców powinno zostać to zaznaczone w tabeli stratygraficznej. Jest to schemat, który obrazuje przebieg historii Ziemi na podstawie następstwa różnych procesów i warstw skalnych. Międzynarodowa grupa robocza utworzona do zbadania tej kwestii, na 35 Międzynarodowym Kongresie Geologicznym w RPA uznała, że antropocen jest prawdziwy w sensie geologicznym.

Naukowcy uważają, że to człowiek w obecnej epoce przyczynia się do trwałych zmian zachodzących w skorupie ziemskiej. Nasze działania powodują wzrost globalnej temperatury, poziomu mórz i oceanów, przyspieszoną erozję. Zanieczyszczamy środowisko popiołem z paliw kopalnych, śmieciami i odpadami z tworzyw sztucznych. Przyczyniamy się też do rozprzestrzenianie się po całym świecie wielu gatunków zwierząt, oraz cząstek radioaktywnych pochodzących z testów bomb atomowych.

Żeby poglądy ogłoszone na Międzynarodowym Kongresie Geologicznym w RPA weszły w życie, muszą być zatwierdzone przez Międzynarodową Unię Nauk Geologicznych. Dlatego też zespół naukowców szuka szczególnych znaków, zmian, które zaszły na Ziemi i które pozwoliłyby to ocenić. Nazywane są one „golden spikes”. Taką samą nazwę nadawano ostatnim podkładom na trasie kolei żelaznej, kiedy kończono jej kolejne nitki

Naukowcy szukają realnego punktu w historii, który mógłby pokazać i udowodnić, że wtedy właśnie zmieniła się cała Ziemia. Kiedy śledzi się całą geologiczną oś historii, można zobaczyć, że tak samo robiono z innymi epokami.

Koniec okresu kredy wyznacza w wielu miejscach na świecie warstwa irydu, metalu pochodzącego prawdopodobnie z meteorytu, który 66 mln lat temu uderzył w półwysep Jukatan i doprowadził do wyginięcia dinozaurów.

Przełom holocenu i wcześniejszej epoki plejstoceńskiej jest wyznaczony m.in. przez wzrost temperatury widoczny w rdzeniach wywierconych z lodowców i osadów morskich oraz kilkudziesięciometrowy wzrost średniego poziomu morza i powstanie choćby Bałtyku.

Za początek Halocenu przyjęto koniec ostatniego zlodowacenia plejstoceńskiego, czyli trwa on od 13700 lat. W tym czasie stopniowo rosło znaczenie człowieka na Ziemi.

Idea epoki Antropocen

Już w 1873 roku badacz, żyjący w Mediolanie Antonio Stoppani, pisał że

Efekty działalności człowieka mogą „być porównywalne z większymi siłami na ziemi.

Wielki rosyjski geolog W. I. Wernadski, francuski jezuita, antropolog i paleontolog P. T. de Chardin oraz francuski filozof i matematyk E. J. de Roy stworzyli pół wieku później termin „noosfera” (noösphere) opisujący sferę myśli. Miał on podkreślać rosnącą siłę ludzkiego rozumu i możliwości technologicznych w kształtowaniu przyszłości własnej i otoczenia.

Idea, jakoby świat wkroczył w nową epokę zdefiniowaną przez ludzką aktywność, została ogłoszona w 2000 roku przez naukowców Paula Crutzena i Eugene Stoernera. W 2011 roku, na podstawie porównawczej analizy danych klimatycznych Ziemi, do podobnych wniosków doszedł zespół naukowców z należącego do NASA Goddard Institute for Space Studies w Nowym Jorku.

Był rok 2000. Paul Crutzen, holenderski chemik i laureat Nagrody Nobla, uczestniczył w konferencji naukowej poświęconej holocenowi. Po referacie jednego z naukowców Crutzen, czymś poirytowany, z podniesionym głosem oznajmił:

Dajcie spokój z tym holocenem. On się skończył. My już żyjemy w antropocenie.

Na sali zrobiło się cicho, a podczas najbliższej przerwy mówiono już tylko o wystąpieniu noblisty. Jednak choć Crutzen wprowadził antropocen na salony, to nie on był autorem tego pojęcia. Wymyślił go Eugene Stoermer, ekolog z Uniwersytetu Michigan. Tak na własny użytek określał najnowszy fragment dziejów globu naznaczony wyraźnym piętnem działalności ludzi („ánthropos” znaczy po grecku „człowiek”).

Próbie tworzenia antropocenu z rosnącą irytacją zaczęli przyglądać się geolodzy. To oni są twórcami eonów, er, okresów i epok, nadają im nazwy, wyznaczają początek i koniec każdego z nich. Spierają się przy tym nieraz przez wiele dekad. Decydujący głos należy do Międzynarodowej Komisji Stratygrafii, która jak dotąd nie powołała do życia antropocenu.

Wśród zwolenników antropocenu przeważają przedstawiciele innych nauk o Ziemi i środowisku naturalnym niż geolodzy – od klimatologów i geomorfologów przez ekologów i biologów po hydrologów i oceanografów.

Wielu z nich związanych jest z Międzynarodowym Programem Zmian Globalnych (IGBP). Jest to inicjatywa naukowa, w ramach której prowadzi się setki projektów badawczych dokumentujących relacje między człowiekiem a środowiskiem naturalnym. W 2004 r. naukowcy z IGBP w kilkusetstronicowej syntezie napisali, że:

Człowiek jest dziś głównym motorem zmian na globie, a owe zmiany wyszły znacznie poza naturalną zmienność obserwowaną od co najmniej pół miliona lat.

Organizacja IGBP poprzez swoje działania, badania i publikacje stara się przekonać sceptycznych geologów do powołania nowej epoki.

Wyznaczniki epoki Antropocen

Kierujący Goddard Institute for Space Studies prof. James Hansen stwierdził, że wyznacznikami nowej epoki są:

  • wyższe średnie temperatury na Ziemi o kilka dziesiątych stopnia, niż najwyższy poziom notowany w holocenie, który rozpoczął się 13 115 lat temu
  • warstwy osadów, zawierające ślady wysokiej technologii człowieka np. pierwiastki promieniotwórcze, którymi skaziliśmy glebę podczas wybuchów ładunków atomowych, śmieci i plastikowe odpadki, które zalegają na dnie oceanu, sadze ulatujące z kominów i rur wydechowych, związki fosforu i azotu, którymi od wybuchu tzw. zielonej rewolucji zasypujemy pola na całym świecie
  • przekształcanie powierzchni Ziemi na dużych obszarach na skutek działalności człowieka

Golden Spikes czyli data od której możemy liczyć początek epoki Antropocen

Naukowcy wciąż zastanawiają się, jaka data powinna być wybrana dla początku czasu trwania jednostki czasu geologicznego tzw. Golden Spike.

Porządkując informacje na temat przeszłości Ziemi, naukowcy dzielą ją na okresy związane z naturalnymi wydarzeniami, np. uderzeniem meteorytu, długotrwałymi erupcjami wulkanów czy przesuwaniem się płyt kontynentów.

Naukowcy nie są jednak zgodni, kiedy się on zaczyna. Zakładają, że początek epoki muszą wyznaczać takie działania ludzi, których skutki są trwałe, a powstałe zmiany w środowisku np. w składzie skał, lodowców i osadów na dnie oceanów, na tyle wyraźne, by można było określić ich ramy czasowe.

Żeby ustalić, jakie wydarzenia historyczne wyznaczają początek antropocenu, naukowcy wzięli pod uwagę aktywność człowieka w ostatnich 50 tys. lat i jej konsekwencje dla środowiska. Brali pod uwagę czytelność historycznych wydarzeń i trwałość zmian w środowisku.

1610 rok

Zdaniem naukowców więcej racji przemawia za uznaniem za początek antropocenu roku 1610. Badacze przekonują, że symboliczne połączenie obu półkul jest wydarzeniem bardzo jednoznacznym, z którym wpływ człowieka na Błękitną Planetę stał się naprawdę globalny i pchnął ją na nowy tor.

Przybycie Europejczyków do Ameryk w 1492 roku i następujący po tym wzmożony rozwój międzynarodowego handlu spowodował przenoszenie między kontynentami mnóstwa gatunków, co dało początek globalnej reorganizacji życia na Ziemi. Taka gwałtowna i wciąż się powtarzająca wymiana gatunków pomiędzy kontynentami były czymś nowym w historii Ziemi.

Do Europy, Afryki i Chin trafiła kukurydza z centralnej Ameryki. Ziemniaki z Ameryki Południowej zaczęto najpierw uprawiać w Wielkiej Brytanii, a potem już wszędzie od Europy po Chiny. Z Europy do Ameryki Północnej trafiała pszenica, a rośliny cukrowe płynęły do Ameryki Południowej. Ten prawdziwy miks gatunków zaczął oddziaływać na glebę. Badania prowadzone w jej głębokich warstwach faktycznie zarejestrowały tę zmianę.

Pierwsze skamieniałe pyłki kukurydzy, gatunku północnoamerykańskiego, pojawiają się w morzach europejskich w osadach powstałych około roku 1600 (później stają się stałym elementem tych osadów). Taka nieodwracalna wymiana gatunków pozwala ustalić datę początku epoki.

Badacze wskazują że w 1610 roku w atmosferze Ziemi spadło stężenie dwutlenku węgla. Zmiana ta zapisała się w pęcherzykach powietrza, uwięzionych w wiekowych lodowcach Antarktydy. Była to bezpośrednia konsekwencja pojawienia się w Ameryce ludzi z Europy.

Wraz z rozwojem handlu kolonizatorzy przywieźli do nowego świata zarazki, na które lokalna ludność nie była odporna. W obu Amerykach głównie na ospę, zmarło 50 mln Indian. Jako że większość z nich była rolnikami, nagły brak tych ludzi oznaczał zmianę w krajobrazie obu Ameryk. Ich poletka wróciły do poprzedniego, bliskiego naturze stanu. Zarosły lasem tropikalnym, niektóre zamieniły się w sawanny. Powrót lasów i innego rodzaju naturalnej roślinności, intensywnie wiążącej CO2 z atmosfery wpłynął na stan Ziemi.

Koniec XVIII wieku

W 2000 roku Stoermer i Crutzen twórcy teorii Antropocen postulowali, żeby nowy rozdział w dziejach globu zaczynał się pod koniec XVIII wieku, czyli u początków rewolucji przemysłowej.

Według badaczy od tego okresu przekształciliśmy już około połowy powierzchni lądów, konsumujemy ponad połowę łatwo dostępnych zasobów słodkiej wody. Fabryki nawozów dostarczają do środowiska więcej azotu, niż znajduje się go w ziemskich ekosystemach.

Przede wszystkim jednak zmieniliśmy skład ziemskiej atmosfery. Wprowadziliśmy do niej tyle węgla, że dziś przypomina ona tę, która istniała na globie kilka milionów lat temu, w okresie zwanym pliocenem, gdy temperatury były o parę stopni wyższe niż dziś.

Za kilka kolejnych dekad możemy się cofnąć, jeśli chodzi o skład atmosfery, o kolejne kilkanaście milionów lat – do jeszcze cieplejszego okresu zwanego miocenem.

1945 / 1964 rok n.e.

Datę 16 lipca 1945 roku – pierwszego testu jądrowego przeprowadzonego przez Stany Zjednoczone – jako datę rozpoczęcia antropocenu, zaproponowali naukowcy z zespołu dr. Jana Zalasiewicza i prof. Marka Williamsa z Wydziału Geologii na University of Leicester.

Naukowcy rozważali też uznanie za początek antropocenu rok 1964, kiedy po serii testów broni jądrowej, zwiększył się promieniotwórczy opad i rozpoczyna się era atomowa.

Od równika po bieguny rozproszono sztucznie stworzone promieniotwórcze izotopy pierwiastków, a skala tego procesu była tak duża, że dysponując odpowiednimi instrumentami, jego ślad można wykryć w całej współczesnej warstwie geologicznej.

XX wiek n.e

Zdaniem grupy uczonych dowodem na początkiem nowej ery jest globalne ocieplenie wywoływane przez wzrastające stężenie dwutlenku węgla i metanu w atmosferze.

Na podstawie analiz rdzeni lodowych z Antarktydy, emisje dwutlenku węgla do atmosfery, są w tej chwili na najwyższym poziomie w ciągu ostatnich 65 mln lat.

Dyskusyjne pozostaje jednak to jaki udział mają w tym rzeczywiście czynniki antropogeniczne.

Zdaniem ekspertów, możemy być też o krok od szóstego w historii Ziemi, masowego wymierania zwierząt i roślin. Uważają, że istnieje wiele dowodów wskazując na to, że masowe wymieranie gatunków już się rozpoczęło i osiągnie szczyt w ciągu następnych dwóch stuleci.

Minerały potwierdzające istnienie Antropocenu

Robert Hazen z Carnegie Institution for Science opublikował w American Mineralogist artykuł, w którym informuje o zidentyfikowaniu 208 minerałów, które powstały głównie lub wyłącznie za sprawą człowieka. Te przypisywane Homo sapiens minerały stanowią 4% z 5208 minerałów oficjalnie uznawanych przez Międzynarodowe Stowarzyszenie Mineralogiczne (IMA).

Większość z minerałów, których powstanie przypisywane jest człowiekowi, wiąże się z górnictwem. Znaleziono je w składowiskach rud metali, powstają podczas wietrzenia żużlu, w kopalnianych tunelach, wodzie i drewnie wykorzystywanym w kopalniach czy wskutek pożarów. Sześć ze wspomnianych minerałów odkryto na ścianach pieców hutniczych, a trzy w instalacjach geotermalnych.

Niektóre z takich minerałów powstają również w sposób naturalny. Są wśród nich minerały odkryte na skorodowanych ołowianych fragmentach zatopionego tunezyjskiego okrętu, dwa na egipskim brązie, a dwa na kanadyjskiej cynie. Cztery znaleziono w miejscach prehistorycznego pochówku w austriackich Alpach.

Ludzie nie tylko przyczyniają się do powstawania nowych rodzajów minerałów, ale też transportują olbrzymie ilości skał, osadów i minerałów. Przesuwamy ich tak dużo, że możemy w tym względzie rywalizować ze skalą ich naturalnej redystrybucji dokonywanej np. przez lodowce. Działalność górnicza, budowa dróg, tuneli i umacnianie brzegów rzek to kolejny przykład, jak zmieniamy geologię planety. Po całej Ziemi redystrybuujemy też cenne minerały i metale, jak diamenty czy złoto.

Ludzkość pozostawiła też niezatarty ślad w geologii Ziemi dzięki korzystaniu z takich minerałów jak: beton, ceramika, stal czy aluminium. W ostatnich 20 latach powstało tyle konstrukcji betonowych, że można pokryć nim całą kulę ziemską, a na jeden m2 powierzchni Ziemi przypada 1 kg betonu

Naukowcy przypuszczają że biorąc pod uwagę zasięg i intensywność ludzkiej działalności, istnieją setki minerałów nieznanych jeszcze nauce, do których powstania się przyczyniliśmy. Te minerały pozostaną w warstwach geologicznych jako odróżniająca się od innych warstwa, znak, że czasy, w których żyjemy, są odmienne od wcześniejszych.

Plastiglomeraty budulcem skał wulkanicznych

Na północ od Hawajów na powierzchni Pacyfiku unosi się mnóstwo śmieci. Pochodzą z lądów i statków. Porwane przez prądy morskie robiące pętlę pomiędzy Ameryką i Azją zbierają się na środku północnego Pacyfiku. Wielka Pacyficzna Plama Śmieci utworzona przez plastikowe odpady o łącznej masie 100 mln ton zajmuje 15 mln km kwadratowych. Gdy taka masa śmieci zbliża się do jakieś wyspy, jej brzegi zostają pokryte plastikiem.

Wyrzucony przez morze plastik zostaje stopiony i wymieszany z lawą spływającą z wulkanów na Hawajach. Tak rodzi się nowa materia skalna nazwana plastiglomeratem, czyli materiał skalny do którego powstania przyczynił się też człowiek. Jest spora szansa, że takie plastiglomeraty staną się budulcem powstających tu skał wulkanicznych i że to to one również staną się wyznacznikiem początków antropocenu.

Era katastrofozoiczna i myxocen

Ze względu na rozmiary szkód spowodowanych przez człowieka w naturze obecne czasy należałoby nazwać erą katastrofozoiczną. Tak twierdził znany biolog Michael Soulé z Uniwersytetu Stanforda, który 30 lat temu założył Towarzystwo Biologii Konserwatorskiej.

Biolog morski Daniel Pauly ostrzega przed nadejściem myxocenu, czyli epoki śluzu: w przełowionych, zakwaszonych oceanach pozostaną jedynie meduzy, glony i śluzowate kolonie bakterii.

Według specjalistów przyszli geologowie będą mogli w osadach skalnych zauważyć ślady naszej cywilizacji. Część przetrwałaby w skałach w stanie wystarczająco dobrym, a technoskamieniałości byłyby prawdziwymi rarytasami podobnymi do dzisiejszych znalezisk paleontologicznych.

Jak człowiek zmienia świat

Ekspansja ludzkości w obszarze eksploatacji zasobów naturalnych zarówno w liczbach bezwzględnych, jak i w przeliczeniu na jednego mieszkańca globu jest zdumiewająca:

  • w ciągu minionych trzech wieków populacja naszego gatunku osiągnęła poziom 6 mld, a np. towarzyszący temu przyrostowi wzrost pogłowia bydła wyniósł 1,5 mld
  • w ciągu ostatnich stu lat poziom urbanizacji uległ zwielokrotnieniu, a wytworzone w procesach geologicznych na przestrzeni setek milionów lat paliwa kopalne są na wyczerpaniu
  • ilość emitowanego, przy okazji spalania paliw kopalnych, do atmosfery dwutlenku siarki jest co najmniej dwa razy większa od sumy wszystkich emisji naturalnych
  • 30-50% powierzchni naszej planty zmieniło swój krajobraz przez działania człowieka
  • człowiek korzysta z ponad połowy światowych zasobów wody pitnej i regularnie je zubaża
  • działalność człowieka przyspieszyła od tysiąca do dziesięciu tysięcy razy tempo wymierania niektórych gatunków zwierząt i roślin lasów tropikalnych
  • ludzkość zdecydowała o bezpowrotnej utracie 50% lasów namorzynowych i nieodwracalnych zmianach w morzach i oceanach
  • obecność gatunku homo sapiens można już zaobserwować, analizując osady jeziorne

Choć mniej więcej wiemy, jak rozpoczął się antropocen, to pozostaje pytanie o to, jak się skończy. Można sobie wyobrazić różne scenariusze. Od wymarcia naszego gatunku, przez załamanie się ludzkiej populacji oraz zniszczone środowisko naturalne Ziemi, po umiejętność znalezienia sposobu na rozwój zrównoważony.

Pytaniem bez odpowiedzi pozostaje fakt, jak rozwinie się nasza technologia i czy w przyszłości np. poprzez narodziny sztucznej inteligencji, nam nie zagrozi. Bo przecież technosfera, ten cały krzemowy świat, nie potrzebuje biologii i innych organizmów, żeby przeżyć. Natomiast my potrzebujemy jej coraz bardziej, już teraz trudno nam bez niej żyć.

Jak człowiek zmienia świat, oraz co zniszczył i zbudował pokazują zdjęciach Google Earth w technologi timelaps.

zobacz inne miejsca w których Ziemia uległa zmianie:
earthengine.google.com

Człowiek czyli najpotężniejsza z sił decydujących o kształcie Błękitnej Planety

Jeśli nie dojdzie do katastrofy związanej z ogromną erupcją wulkanu, nieoczekiwanej epidemii o globalnym zasięgu, wojny nuklearnej, uderzenia asteroidy, nowej epoki lodowcowej czy kolapsu wynikającego z wyczerpania zasobów naturalnych, to człowiek na najbliższe tysiąclecia, a może nawet miliony lat, pozostanie najważniejszą siłą decydującą o przyszłości planety.

Wielkim zadaniem, przed którym stoi ludzkość, jest zatem opracowanie ogólnoświatowej strategii, która przywróci równowagę w ekosystemach. Będzie to wymagało intensywnych badań i roztropnego wykorzystania posiadanej wiedzy.

Na każdym z nas spoczywa odpowiedzialność znalezienia drogi do zrównoważonego rozwoju i ochrony naszej błękitnej planety przed zgubnym wpływem człowieka.