Як люди стали глобальною силою, що змінює клімат, біорізноманіття та геологію
Визначення антропоцену
Термін „Антропоцен“ (з грецької anthropos – „людина“) означає запропоновану епоху, в якій діяльність людини має глобальний вплив на геологічні та екосистемні процеси. Хоча офіційне затвердження від Міжнародної стратиграфічної комісії (англ. International Commission on Stratigraphy) ще очікується, цей термін широко використовується як у наукових сферах (геології, екології, кліматичних дослідженнях), так і в публічному просторі. Він дозволяє вважати, що загальний вплив людства — спалювання викопного палива, промислове землеробство, вирубка лісів, масове введення видів, ядерні технології тощо — залишає довготривалі сліди в шарах Землі та житті, ймовірно, за масштабом порівнянні з попередніми геологічними подіями.
Основні маркери Антропоцену:
- Глобальна зміна клімату, спричинена викидами парникових газів.
- Зміни біогеохімічних циклів, особливо циклів вуглецю та азоту.
- Масове вимирання біорізноманіття і біотичне уніфікування (масові вимирання, інвазивні види).
- Геологічні сліди, такі як забруднення пластиком або шари ядерних опадів.
Слідуючи за цими змінами, науковці дедалі активніше стверджують, що голоценова епоха — що почалася близько 11 700 років тому після останнього льодовикового періоду — перейшла у якісно новий етап «Антропоцену», в якому домінує людська сила.
2. Історичний контекст: вплив людства накопичується протягом тисячоліть
2.1 Раннє землеробство та використання земель
Вплив людства на ландшафт почався з Неолітичної революції (~10 000–8 000 років до н.е.), коли в багатьох регіонах кочове збиральництво замінилося землеробством і тваринництвом. Вирубка лісів під поля, іригаційні проекти та приручення рослин і тварин трансформували екосистеми, сприяли ерозії ґрунтів і змінювали місцеві ґрунти. Хоча ці зміни були значними, вони переважно відбувалися локально або регіонально.
2.2 Промислова революція: експоненційне зростання
З кінця XVIII ст. використання копалинного палива (кам'яного вугілля, нафти, природного газу) стимулювало промислове виробництво, механізоване сільське господарство та глобальні транспортні мережі. Ця Промислова революція прискорила викиди парникових газів, посилила видобуток ресурсів і сприяла світовій торгівлі. Населення людей різко зросло, також зросли потреби у землі, воді, мінеральних ресурсах і енергії, перетворивши зміни Землі з локального чи регіонального масштабу на майже планетарний [1].
2.3 Велике прискорення (середина XX ст.)
Після Другої світової війни так зване «Велике прискорення» у соціальних та економічних показниках (чисельність населення, ВВП, споживання ресурсів, виробництво хімічних речовин тощо) та індикаторах Земної системи (концентрація CO2 в атмосфері, втрата біорізноманіття тощо) різко зросло. Відбиток людства у вигляді інфраструктури, технологій і кількості відходів розширився, з'явилися явища, такі як ядерні опади (видимі як глобальний геологічний маркер), стрімке зростання використання синтетичних хімічних речовин і підвищена концентрація парникових газів.
3. Зміна клімату: головна ознака Антропоцену
3.1 Викиди парникових газів і потепління
Антропогенні викиди діоксиду вуглецю, метану, закису азоту та інших парникових газів значно зросли з часів Промислової революції. Спостереження показують:
- Концентрація CO2 в атмосфері перевищила доіндустріальний рівень (280 частин на мільйон) і сьогодні вже перевищує 420 частин на мільйон (і продовжує зростати).
- Середня глобальна температура поверхні з кінця XIX століття піднялася більш ніж на 1 °C, а за останні 50 років це зростання ще більше прискорилося.
- Арктичний морський лід, льодовики та льодовикові щити помітно тануть, що спричиняє підвищення рівня моря [2], [3].
Таке швидке потепління є безпрецедентним принаймні за останні кілька тисяч років і збігається з висновком Міжурядової групи експертів з питань зміни клімату (IPCC), що діяльність людини є основною причиною. Наслідки зміни клімату — екстремальні погодні явища, закислення океанів, зміни режимів опадів — ще більше змінюють наземні та морські екосистеми.
3.2 Петлі зворотного зв’язку
Підвищення температури може спричинити петлі позитивного зворотного зв’язку, наприклад, танення вічної мерзлоти вивільняє метан, зменшення альбедо льоду посилює нагрівання, а тепліші океани втрачають здатність поглинати CO2. Ці явища показують, як відносно невеликі первинні антропогенні зміни парникового ефекту можуть призвести до величезних і часто важко передбачуваних регіональних або глобальних наслідків. Моделі все частіше показують, що певні точки перелому (наприклад, висихання амазонських тропічних лісів або руйнування великих льодовикових щитів) можуть спричинити раптові зміни режимів Земної системи.
4. Криза біорізноманіття: масове вимирання чи біотичне гомогенізування?
4.1 Вимирання видів і шосте масове вимирання
Багато вчених вважають сучасне зменшення біорізноманіття можливим «шостим масовим вимиранням», першим, спричиненим одним видом. Світова швидкість вимирання видів у десятки чи сотні разів перевищує природний фоновий рівень. Знищення екосистем (вирубка лісів, осушення боліт), надмірне використання ресурсів (полювання, рибальство), забруднення та введення інвазивних видів — це основні причини [4].
- IUCN Червона книга: близько 1 мільйона видів загрожує вимирання протягом найближчих десятиліть.
- Світові популяції хребетних в середньому зменшилися приблизно на 68 % у період з 1970 по 2016 рік (Звіт WWF «Жива планета»).
- Коралові рифи, надзвичайно важливі осередки морського біорізноманіття, зазнають ерозії через потепління та закислення океанів.
Хоча Земля відновлювалася після масових вимирань протягом тривалих геологічних періодів, час відновлення становить мільйони років — інтервал часу, значно довший за масштаб людства.
4.2 Біотичне гомогенізування та інвазивні види
Іншою важливою рисою Антропоцену є біотичне гомогенізування: люди переміщують види між континентами (навмисно чи випадково), а іноді інвазивні види витісняють місцеву флору і фауну. Через це зменшується регіональний ендемізм, а колись різні екосистеми стають дедалі подібнішими, домінованими кількома «космополітичними» видами (наприклад, щури, голуби, інвазивні рослини). Таке гомогенізування може знижувати еволюційний потенціал, погіршувати екосистемні послуги та руйнувати культурні зв’язки з місцевим біорізноманіттям.
5. Геологічні сліди людства
5.1 Технофосилії: пластик, бетон та інше
Поняття «технофосилії» описує матеріали, створені людиною, які залишають стійкий слід у стратиграфічних шарах. Приклади:
- Пластик: мікрочастинки виявляються в океанах, на пляжах, у відкладеннях озер, навіть у полярних льодах. Майбутні геологи, можливо, знайдуть чітко виражені горизонти пластику.
- Бетон і металеві сплави: міста, дороги, арматурні конструкції, ймовірно, стануть антропогенними «фосильними» записами.
- Електронні відходи та високотехнологічна кераміка: рідкісні метали з електроніки, ядерні відходи з реакторів тощо можуть формувати впізнавані шари чи осередки.
Ці матеріали показують, що продукти сучасної промисловості збережуться в земній корі і, можливо, перекриють природні шари для майбутніх геологів [5].
5.2 Ядерні маркери
Атмосферні випробування ядерної зброї досягли піку в середині XX століття, розповсюджуючи радіоізотопи (наприклад, 137Cs, 239Pu) по всьому світу. Ці ізотопні зміни можуть стати точним «Золотим шипом» (англ. Golden Spike), що позначає початок Антропоцену в середині XX століття. Сліди цих ядерних ізотопів у відкладеннях, льодових кернах чи річних кільцях дерев підкреслюють, як одне технологічне явище може створити глобальний геохімічний знак.
5.3 Зміни у використанні земель
Майже на всіх континентах обробляється земля, урбаністичний розвиток і інфраструктура змінюють ґрунт і топографію. Потоки відкладень у річках, дельтах і на узбережжях значно зросли через вирубку лісів і сільське господарство. Деякі називають це «антропогеоморфологією», підкреслюючи, як інженерні роботи людини, дамби та видобуток перевищують багато природних процесів формування земної поверхні. Це також відображається в зонах «смерті» з нестачею кисню на гирлах річок (наприклад, у Мексиканській затоці), що утворюються через надлишок поживних речовин.
6. Дискусії про Антропоцен і формальне визначення
6.1 Стратиграфічні критерії
Для оголошення нової епохи геологи шукають чіткий глобальний межовий шар — подібно до іридієвої аномалії на межі К–Pg. Запропоновані маркери Антропоцену:
- Пік радіоактивних нуклідів через ядерні випробування близько 1950–1960 рр.
- Пластикові шари у кернах відкладень з середини XX ст.
- Зміни в ізотопах вуглецю через спалювання викопного палива.
Робоча група з Антропоцену у Міжнародній стратиграфічній комісії (ICS) досліджує ці сигнали в різних потенційних референтних місцях (наприклад, у відкладеннях озер або льодовиках), шукаючи офіційний «Золотий цвях».
6.2 Суперечки щодо дат початку
Деякі дослідники пропонують «ранній Антропоцен», що почався ще тисячі років тому разом із землеробством. Інші виділяють XVIII ст. Промислову революцію або «Велике прискорення» 1950-х як більш різкі, чіткі маркери. ICS зазвичай вимагає глобального синхронного індикатора. Для багатьох найбільш підходящим є пік радіоактивних опадів від ядерних випробувань середини XX ст. і стрімкий економічний підйом, але остаточні рішення ще не прийняті [6].
7. Виклики Антропоцену: сталий розвиток і адаптація
7.1 Планетарні межі
Вчені підкреслюють «планетарні межі», пов’язані з такими процесами, як регулювання клімату, цілісність біосфери та біогеохімічні цикли. Перевищення цих меж створює ризик дестабілізації земних систем. Антропоцен демонструє, наскільки близько або навіть за межами цих безпечних операційних просторів ми можемо бути. Постійні викиди парникових газів, надлишок азоту, закислення океанів і вирубка лісів загрожують світовим системам перейти в непередбачувані стани.
7.2 Соціально-економічна нерівність та екологічна справедливість
Наслідки Антропоцену розподілені нерівномірно. Сильно індустріалізовані регіони історично внесли більший внесок у викиди, проте вразливість до змін клімату (підвищення рівня моря, посухи) часто найбільше впливає на менш розвинені країни. Звідси виникає поняття кліматичної справедливості: необхідність поєднувати термінове скорочення викидів із справедливим розвитком. Для вирішення антропогенних викликів потрібна співпраця між різними соціальними та економічними шарами – це етичне випробування для глобального управління.
7.3 Пом'якшувальні заходи та майбутні напрямки
Можливі шляхи пом’якшення загроз, що виникають в Антропоцені, можуть бути такими:
- Декарбонізація енергетики (відновлювані джерела, ядерна енергія, збір вуглекислого газу).
- Сталий сільськогосподарський розвиток, зменшуючи вирубку лісів, надмірне використання хімічних речовин і захищаючи притулки біорізноманіття.
- Кругова економіка, яка суттєво зменшить кількість пластику та токсичних відходів.
- Геоінженерні пропозиції (керування сонячною радіацією, видалення вуглекислого газу), хоча вони є суперечливими та важко передбачуваними.
Для реалізації цих стратегій необхідна політична воля, технологічні прориви та суттєві культурні зміни. Залишається питання, чи зможе світова спільнота вчасно перейти до сталого та довготривалого управління системами Землі.
8. Висновок
Антропоцен відкриває фундаментальну реальність: людство досягло планетарного масштабу впливу. Від зміни клімату до втрати біорізноманіття, від океанів, насичених пластиком, до слідів радіоізотопів у геології – масштаб спільної діяльності нашого виду тепер формує хід Землі так само глибоко, як раніше природні сили. Незалежно від того, чи буде ця епоха офіційно визнана, Антропоцен підкреслює нашу відповідальність і вразливість – нагадуючи, що, маючи величезну силу змінювати природу, ми можемо спричинити екологічну кризу, якщо зловживатимемо нею.
Признаючи Антропоцен, ми усвідомлюємо крихкий баланс технологічного прогресу та екологічних порушень. Майбутній шлях вимагає наукових знань, етичного управління та глобального співробітництва в інноваціях – це величезний виклик, що може визначити майбутнє людства, якщо ми й надалі короткозоро експлуатуватимемо ресурси. Розуміючи, що ми є геологічними агентами, ми повинні переосмислити відносини людини і Землі так, щоб зберегти багатство життя та різноманіття для майбутніх поколінь.
Nuorodos ir tolesnis skaitymas
- Crutzen, P. J., & Stoermer, E. F. (2000). “«Антропоцен».” Global Change Newsletter, 41, 17–18.
- IPCC (2014). Climate Change 2014: Synthesis Report. Cambridge University Press.
- Steffen, W., et al. (2011). “Антропоцен: концептуальні та історичні перспективи.” Philosophical Transactions of the Royal Society A, 369, 842–867.
- Ceballos, G., Ehrlich, P. R., & Dirzo, R. (2017). “Біологічне знищення через шосте масове вимирання, що триває, позначене втратами та скороченнями популяцій хребетних.” Proceedings of the National Academy of Sciences, 114, E6089–E6096.
- Zalasiewicz, J., et al. (2014). “Технофосильний слід людини.” Anthropocene Review, 1, 34–43.
- Waters, C. N., et al. (2016). “Антропоцен функціонально та стратиграфічно відрізняється від голоцену.” Science, 351, aad2622.