二氧化碳|第四纪大冰期遇上全球变暖 人类生存环境究竟是冷是热?( 二 )


地球上为何存在大冰期—温室期这种以百万年计的周期 , 大冰期内部又为何存在冰期—间冰期这种以十万年计的循环?为了解释这些问题 , 科学家们已经提出了大量假说 , 其中最有影响力的是以南斯拉夫地球物理学家、天文学家米兰科维奇命名的“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 。 米兰科维奇提出的假说得到了后续地质证据的支持 , 已经成为科学界普遍接受的理论 。 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 。 以“雪球事件”为例 , 科学家推测这次大冰期的成因是板块运动带来的岩石风化消耗了过多的二氧化碳 , 而结束的原因则是成千上万年的火山喷发又释放积累了大量的二氧化碳 。
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 。 那么 , 全球变暖对我们来说为什么重要?“怀疑论者”“阴谋论者”的观点为何不可取?说到底 , 要理解这些问题 , 我们必须把观察尺度进一步缩小 , 站在人类社会的角度进行观察 。
人类尺度下的全球变暖
我们的活动已改变气候正常变化轨迹
从长时段来看 , 天体和板块运动对地球气候变化的统治力是绝对的 , 比起它们的力量 , 地表生物就如同浮尘一般 。 然而 , 顽强的地球生命还是在自身演化中发展出了影响气候的能力 。 在气候变化以百万年尺度衡量的大张大合当中 , 作为整体的生物起到的作用或许只能说是重在参与 。 但是对于这些寿命只有几分钟到几百年不等的生物本身来说 , 一丁点气候变化就可以说是性命攸关了——人类也不例外 。
安徽省地质博物馆、古生物化石科学研究所工作人员向科技日报采访人员介绍了人类在气候变化史上的地位:在地球的历史上 , 有三类生物通过改变碳循环影响到了气候变化 。 首先出现的是光合作用生物(藻类) , 它们具备把二氧化碳转换为氧气的能力 , 固定了原始大气中90%以上的二氧化碳 。 随后出现的是分解者(土壤微生物) , 它能够分解植物纤维 , 把二氧化碳放回大气 , 使得碳循环得以建立 。 正是因为这两者的先后出现 , 地球上曾经出现过冰室效应 , 尔后又被化解 。
三者中最后出现的人类 , 在最近200年方才获得影响气候的能力——进入工业时代的人类挖掘出地下的化石燃料 , 并通过大规模消费使其释放出二氧化碳 。 人类活动打破了地球生物数亿年来维持的碳循环 , 在200年内实现了自然界原本需要数千万年乃至数亿年才能完成的化石碳库释放——这就是“全球变暖”的起源 。
在科学界 , 全球变暖问题也曾经历整整一个世纪的争议 。 科学家们难以论断 , 人类活动是否有能力对地球气候造成哪怕比较微小的影响 , 以及当下的气候变化是不是自然界周期的正常表达 。 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 , 而且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 , 科学家正在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 。 ”