世”(Anthropocene)是一个日益被科学界和公众广泛讨论的概念,它指出人类活动已经成为影响地球地质和生态系统的主要驱动力,其影响程度足以与自然地质力量相提并论,甚至可能标志着地球历史上的一个新纪元。传统的地球地质时期划分,如全新世(Holocene),通常基于自然界的气候、地质和生物演化。然而,自工业革命以来,人类对地球的影响急剧增加:化石燃料的燃烧导致大气中二氧化碳浓度迅速上升,引发全球气候变暖;大规模的土地利用变化,如森林砍伐、农业扩张和城市化,改变了地球陆地表面的植被覆盖和生物地理格局;生物多样性丧失加速,物种灭绝速度远超自然本底水平;塑料、水泥、核废料等新型人造物质在地球表面积累,形成“技术化石”; 以及 商城 氮磷循环的失衡,导致水体富营养化和海洋“死亡区”的出现。这些人类活动产生的全球性、累积性、且往往不可逆转的影响,使得地球系统运行的边界被深刻改变,不再仅仅是自然力量塑造下的地球,而是深深烙上了人类印记的地球。承认“人类世”的存在,意味着我们必须清醒地认识到,人类已经成为一个具有地质尺度的力量,这不仅对地球科学提出了新的思考,更对人类的社会发展模式、资源利用方式和与自然的关系提出了前所未有的伦理和治理挑战。
在人类世的背景下,理解人类活动对地球系统的深远影响及其复杂反馈机制,是制定未来可持续发展策略的关键。气候变化是人类世最显著的表现之一,温室气体排放导致全球平均气温升高,引发极端天气事件(如热浪、干旱、洪涝)、冰川融化、海平面上升和海洋酸化,这些变化反过来又影响生态系统功能,例如,海洋酸化威胁珊瑚礁和海洋生物。生物多样性丧失不仅意味着物种的减少,更意味着生态系统服务功能的退化,例如,授粉昆虫的减少会影响农业生产,湿地的消失会削弱自然水净化能力。全球物质循环的扰动,特别是氮、磷、碳等关键元素的循环,已被人类活动严重改变。例如,过量施肥导致大量氮磷进入水体,引发藻华和缺氧。新型化学物质的污染,如持久性有机污染物(POPs)和微塑料,已遍布地球各个角落,对生物体健康和生态系统造成长期影响。这些影响并非孤立存在,而是相互关联、相互强化的复杂系统,形成正反馈循环,可能将地球系统推向“临界点”(Tipping Points),一旦越过,地球系统可能发生突然且不可逆转的巨大变化,例如,亚马逊雨林的“萨瓦纳化”或大型冰盖的不可逆崩塌。因此,人类世的挑战,要求我们从单一的环境问题视角转向地球系统科学的整体视角,认识到人类社会与自然环境是紧密耦合的系统,任何对其中一个部分的干预都可能对整个地球系统产生连锁反应。