初中生日記：讀懂地球
在地球的歷史上，很多“大事件”塑造和改變了地球：來自太空的巖石撞擊，熔化了地表;地殼板塊漂移，改變了海洋和陸地的格局;火山爆發(fā)影響地球大氣層的狀態(tài)，導致氣溫時高時低;地球上孕育出生命，同時它們又改變了地球……
所有這些“大事件”都在地球的巖石中留下了痕跡，把巖層變得像一本“日記”。日記中的“文字”包括地質(zhì)學上的改變，也包括植物、動物和其他生物體形成的化石。這些化石告訴人們，某一地質(zhì)時期地球上的氣候是怎樣的，后來又發(fā)生了怎樣的改變。設(shè)法讀懂這本大自然留下的日記，我們才多多少少地知道一些發(fā)生在遙遠過去的“大事件”。
地球進入“人類世”了嗎？
這本地球“日記”是不完整的，只有一部分“頁面”保留了下來，其他則消失于侵蝕、地殼板塊運動和造山運動中了，但科學家們還是大致讀懂了這本殘缺的“日記”。地球“日記”的時間跨度大約為45.4億年，人們稱之為“地質(zhì)年代”，地質(zhì)年代又被一層層地分為更小的時間單位，如宙、代、紀、世、期、時等。
不論是參天大樹還是微生物，地球上所有的生命都在改變著地球。然而，當人類這個物種出現(xiàn)以后，其對地球的影響力如此之大，遠超其他一切物種，因為人類能掌握科技這種改變地球的全新手段。一些科學家認為，由于人類成為影響地球環(huán)境的主要力量，地球也因此進入到了一個全新的地質(zhì)時代――“人類世”（Anthropocene）。
“人類世”這個詞最早出現(xiàn)于20世紀80年代，是美國密歇根大學地質(zhì)學家尤金?斯托莫率先提出的。到了2002年，由于德國化學家保羅?克魯岑的努力，這個詞變得為大眾所熟知了。假若人類的影響將地球帶進了“人類世”的新時代，那么“人類世”就應(yīng)接在全新世之后。全新世開始于11700年前，它標志著最近一次冰期的結(jié)束。
氣溫反常，不降反升
冰期是一種周期性出現(xiàn)的地質(zhì)時期。通常情況下，地球接受太陽的熱量是恒定的，但在有些年份，季節(jié)間的反差會變小。例如一個濕潤的冬季帶來更多的水分并降下更多的雪，白色的雪反射更多的陽光，造成溫度進一步下降。假若接下來的夏季又很涼爽，積雪來不及完全消融就進入下一輪冬季。如此一來，氣溫便年復一年地降下去，地球終于跌進了寒冷的冰期，它可以持續(xù)很長時間，直到另外一次大的氣候變化重新將氣候拉回溫暖的時期。
這種氣候周期性變化是怎么引起的呢？原來，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道是一個橢圓，而地球自轉(zhuǎn)的軸也有一個傾斜。在地球公轉(zhuǎn)的時候，北極點有一半時間偏向太陽，這時北半球就在經(jīng)歷以夏天為代表的溫暖季節(jié);而剩下的半年，北極點轉(zhuǎn)向偏離太陽，這時就是南半球的夏天了。然而地球自轉(zhuǎn)軸的傾斜度和地球繞太陽公轉(zhuǎn)時軌道的偏心率并不是一成不變的，它們在周期性地發(fā)生著變化。在某段時期，當?shù)厍蛟陔x太陽最遠的軌道上運行時，北半球會恰好進入夏天，這時的夏天就并不那么熱了，雪和冰來不及融化，氣溫容易周而復始地降下去，下一個冰期就會到來。我們的地球目前正好處在這樣的情況，然而氣溫卻并沒有降低，反而升高了。這是為什么呢？
大氣與海洋的影響
為了弄清地球大氣的化學組成發(fā)生了怎樣的變化，科學家們需要從世界各地采集大氣樣本，這項工作由美國國家海洋和大氣局負責實施。每隔幾天，一些裝有大氣樣本的燒瓶便被送到實驗室里，科學家們要分析每份大氣樣本中的近50種化學成份。研究小組負責人科爾姆?斯威利是一位地球生物化學家，他要研究生物和環(huán)境之間存在著怎樣的交互作用，為此，他和他的研究小組需要認真測量這些大氣樣本中二氧化碳的含量。由于二氧化碳能鎖住大氣中的熱量，所以它被稱為溫室氣體。溫室氣體對地球上的生物非常重要，沒有它，地球上的平均氣溫將低至零下18℃，而不是現(xiàn)在的15℃。
現(xiàn)在的.問題是，地球大氣中二氧化碳的水平飆升得太快了。從工來革命到現(xiàn)在，大氣中二氧化碳含量的增長超過了40%。其結(jié)果是，地球上的平均氣溫自1750年以來上升了接近1℃。
問題還不僅僅表現(xiàn)在大氣中，因為在人類燃燒化石燃料產(chǎn)生的二氧化碳中，有三分之一是被海洋吸收掉了。海洋的這個作用有效遏制了氣候變暖，然而這是付出了代價的，因為二氧化碳也傷害了一些海洋生物。當二氧化碳溶解在了水中，它們和水分子發(fā)生反應(yīng)生成碳酸，海洋變得酸化。假若海水的酸度過高，海洋生物的貝殼和骨骼就會受到損害。
有孔蟲滅絕之謎
在海洋中，碳酸能分解一種物質(zhì)――碳酸鈣，碳酸鈣是一些海洋動物，例如珊瑚和蛤蜊所不可缺少的，它們用這種物質(zhì)制造自己的殼。碳酸鈣還為另外一種很小的有機體――有孔蟲提供制造殼的材料，有孔蟲是一種古老的原生生物，5億多年前就出現(xiàn)在了海洋中，至今種群興盛，類型繁多。作為一種原生生物，多數(shù)人甚至沒有意識到有孔蟲的存在。然而，它們非常重要，居于海洋食物鏈的底端。當海水中的酸度增強，有孔蟲和其他有殼的生物體便很難找到制造殼的材料，于是，不僅僅是有孔蟲，整個海洋的生態(tài)便都因底層食物鏈的斷裂而處在了危急之中。
大約5600萬年前，類似的事情已經(jīng)發(fā)生過一次。當時，大氣中出現(xiàn)了高濃度的二氧化碳，其水平超過現(xiàn)在的兩倍，這種情況不僅把當時的地球拉回到了溫暖的狀態(tài)，還使海水嚴重酸化，很多有孔蟲類的殼都被海水溶解了。
為了收集證據(jù)以證明這一觀點，美國耶魯大學的古海洋學家埃倫?托馬斯和她的同事們在全球多個地方進行海底鉆探，以獲取海底深處的巖石樣本。這些樣本像管子一樣長達好幾百米，里面充滿了化石和沉積物，它們記載了地球的歷史。 科學家們發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)樣本的“頁面”都包含大量有孔蟲的殼的化石，這些有孔蟲生活在海洋里，它們死后沉積下來，一層一層地堆積在海底。然而，在相當于5600萬年前的一段樣本中，情況就很不一樣了。這段異樣地層的時間跨度只有5000～10000年，里面幾乎沒有什么化石，只有單調(diào)的泥土。在那段時間里，生活在海洋底部的有孔蟲，有一半的種類都滅絕了。盡管5000～10000年聽起來很長久，但從地質(zhì)年代的跨度看，那只是一眨眼的功夫。在如此短暫的時間里，這些生物消失得如此突然，所以科學家們將它定性為一次“滅絕事件”。
下一次“滅絕事件”在所難免？
托馬斯發(fā)現(xiàn)，那次“滅絕事件”并沒有使生活在接近海洋表層的有孔蟲遭至同樣的厄運，這可能是因為當時二氧化碳進入大氣和海洋的速度并不是太快，給了海洋上層海水以循環(huán)的時間，絕大多數(shù)碳酸最后進入到深層海水里，給生活在那里的生物以沉重打擊。
5600萬年前，二氧化碳濃度的飆升是在幾千年的時間跨度中完成的。而今，大氣中二氧化碳的水平會在兩三百年的時間跨度中飛快地增長，這樣一來，由于海水極為迅速地吸收溫室氣體，海洋酸化就沒有時間轉(zhuǎn)移到海水深處了，即使在海洋接近表層的地方，有孔蟲也很難幸免了，而海洋表層有孔蟲的喪失又將沉重地打擊整個海洋食物鏈，接下來，又一個“滅絕事件”便在所難免了。
也許幾千年或者更長一段時間后，這次事件會在地層中留下痕跡，就像5600萬年前的那次“滅絕事件”一樣，然而這次的“痕跡”是人類的活動造成的，這便是主張地球進入“人類世”這一觀點的科學家們所提出的理由。
不過反對的聲音也是同樣存在的。有科學家認為，盡管人類在深刻地影響著地球，但人類的情況并非是獨一無二的。以植物為例，植物釋放氧氣，更徹底地改變了陸地、大氣和水，但人們并沒有在地質(zhì)年代中命名一個“植物世”。
其實，人類行為給地球帶來沖擊并不只表現(xiàn)于工業(yè)革命以后，而是貫穿了整個人類社會，大約開始于5萬年前。人們注意到，有好幾百種動物和鳥類的消失都與人類的活動有關(guān)。對古生物化石的研究也表明，澳大利亞、馬達加斯加和北美大陸的一些大型動物的滅絕也與人類的出現(xiàn)存在關(guān)聯(lián)。有人認為，地球正在經(jīng)歷一次生物大滅絕，這是生命史上的第六次大滅絕，它就肇因于人類的到來。
所以，盡管地球是否進入了“人類世”在目前還是一個正在爭論的問題，但科學家們都同意，這個詞的出現(xiàn)是有警示作用的，它在告誡人們，人類是到了約束自己行為的時候了。
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