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Anthropocene:青藏高原东缘多种全新世沉积记录揭示人类世的历史背景

2024/11/06

近日,兰州大学资源环境学院吴铎教授课题组在国际地球科学领域期刊《Anthropocene》发表了题为“Anthropocene on the eastern margin of the Tibetan Plateau: A Holocene perspective from multiple sedimentary records”的综述性文章。该文在系统梳理青藏高原东缘保存全新世人类活动影响信息的沉积记录基础上,揭示了晚全新世以来,人类活动已经对青藏高原东缘的自然环境产生了深远的影响;并提出厘清过去人类活动对环境影响的方式、幅度、速率,以及过程,是认识人类世历史背景的关键,而揭示人类世历史背景是厘清人类世起始时间争论的前提条件。

人类世一词于2000年由大气化学家Paul J. Crutzen首次推向公众视野,主要指1950年以来,由于人类活动的影响,地球自然环境已经脱离原有的自然变化规律,人类活动成为地球主导营力的时段。人类世自被提出以来争论不断,关于其开始时间,研究者基于不同的人类影响方式,提出了1964年、1950年、18世纪末、1610年,以及早期人类世等不同的观点,也有研究者反对将其正式化。虽然国际地层委员会人类世工作组致力于建立人类世地层年代单元并在全球范围内遴选金钉子剖面,但人类世提议最终被国际地层委员会否决。

本研究系统梳理了青藏高原东缘全新世人类活动影响的地质记录(1),利用湖泊沉积物粪生菌孢、树木花粉、磁化率、铅元素、氮同位素等的综合集成记录,揭示全新世以来不同人类活动方式对青藏高原东缘自然环境产生影响的开始时间、程度和范围。

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1  青藏高原东缘过去人类活动影响自然环境的地质记录分布

研究结果表明,随着人类社会生产力与生产关系的变革,晚全新世期间的牧业发展、森林砍伐、农业耕作、金属冶炼、污水排放等人类活动已经对青藏高原东缘的自然环境产生了显著影响,造成土壤侵蚀、植被退化,以及湖泊出现不同程度的重金属污染、营养水平提升等现象,近千年尤为明显(图2)。从历史的视角来看,当前的人类世仅仅是在后工业革命时期,随着全球大加速而来的在现有生产力水平之下,人类活动对地球环境的影响范围更广、程度更强的时段,其本质上与过去人类活动对环境的影响是一致的。

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2  青藏高原东缘过去不同人类活动方式及影响的沉积记录

a. 粪生菌孢(Sporormiella——放牧活动;b. 乔木花粉——森林砍伐;c. 磁化率——农业土壤侵蚀;d. 铅元素——湖泊重金属污染;e. 氮同位素——湖泊富营养化;f. 基于STARS结果的全新世人类活动影响累积强度。ae 中的浅灰色虚线表示由STARS方法检测到的稳态转换

随着科学与技术的进步,人类对环境的深刻影响以及这种影响在地质载体中的印记并非一直延续下去,但人类世的提议及人类世科学带来的多学科交叉融合,对于人地关系的讨论和人类未来的担忧,以及促进人类社会可持续发展意义深远。

兰州大学资源环境学院吴铎教授为论文的第一和通讯作者,博士研究生潘丽丽与硕士研究生孔维凤,以及中国科学院青藏高原研究所陈发虎院士为共同作者。该研究得到了国家自然科学基金重大项目课题人类世的历史背景41991251)的资助。

文章信息:

Wu, D.*, Pan, L.L., Kong, W.F., Chen, F.H. 2024. Anthropocene on the eastern margin of the Tibetan Plateau: A Holocene perspective from multiple sedimentary records. Anthropocene, 48, 100451. https://doi.org/10.1016/j.ancene.2024.100451

延伸阅读:

1) Cao, K.Y., Chen, L., Lu, Y.X., Zhang, Y., Li, M.J., Wu, D.*, Ma, M.M., Wang, Y.L., Chen, L., Zhang, X.N., Yang, R., Huang, Y.L., Zhou, A.F.* 2024. Natural and anthropogenic forcing of ecological and environmental changes at Lake Qilu, SW China, since the last deglaciation. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 655, 112514. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2024.112514

2) Ma, X.Y., Wu, D.*, Liang, Y., Yuan, Z.J., Wang, T., Li, Y.M. 2023. Changes in regional religious activities in the last millennium recorded by black carbon in Lake Dalzong, northeastern Tibetan Plateau. Science China Earth Sciences, 66(2), 303-315. https://doi.org/10.1007/s11430-022-9982-1

3) Yuan, Z.J., Wu, D.*, Wang, T., Ma, X.Y., Li, Y.M., Shao, S., Zhang, Y., Zhou, A.F. 2022. Holocene fire history in southwestern China linked to climate change and human activities. Quaternary Science Reviews, 289, 107615. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2022.107615

4) Yang, R., Wu, D.*, Li, Z.H., Yuan, Z.J., Niu, L.L., Zhang, H., Chen, J., Zhou, A.F.* 2021. Holocene-Anthropocene transition in northwestern Yunnan revealed by records of soil erosion and trace metal pollution from the sediments of Lake Jian, southwestern China. Journal of Paleolimnology, 68, 91-102. https://doi.org/10.1007/s10933-021-00193-x

5) Yuan, Z.J., Wu, D.*, Niu, L.L., Ma, X.Y., Li ,Y.M., Hillman, A., Abbott, M., Zhou, A.F. 2021. Contrasting ecosystem responses to climatic events and human activity revealed by a sedimentary record from Lake Yilong, southwestern China. Science of the Total Environment, 783, 146922. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.146922

6) Wu, D., Zhou, A.F., Liu, J.B., Chen, X.M., Wei, H.T., Sun, H.L., Yu, J.Q., Bloemendal, J., Chen, F.H.* 2015. Changing intensity of human activity over the last 2,000 years recorded by the magnetic characteristics of sediments from Xingyun Lake, Yunnan, China. Journal of Paleolimnology, 53, 47-60. https://link.springer.com/article/10.1007/s10933-014-9806-2

7) 张陈彬, 吴铎*, 陈雪梅, 袁子杰, 陈发虎. 2022. 青藏高原东北部甘加盆地古梯田地层与年代初探. 地理学报, 77(1), 66-78. DOI: 10.11821/dlxb202201005

供稿人:吴铎、潘丽丽