接下來100年：地球?qū)⒆兊迷絹碓讲灰司?/h3>
2021/07/31
導(dǎo)讀
地球是不會(huì)終結(jié)的，但我們的世界會(huì)。
READING 導(dǎo)讀
在全球氣候變暖，碳排放壓力逐漸加大的情況下，地球未來的環(huán)境對(duì)人類還友好嗎？ 事實(shí)上，像過去一樣，地球仍將繼續(xù)經(jīng)歷反復(fù)的變化。氣候會(huì)一次又一次地變暖再變冷，冰期將再次出現(xiàn)，熱帶的極端時(shí)期也將再次到來，板塊構(gòu)造仍將繼續(xù)，徹底地改變大陸，同時(shí)令海洋擴(kuò)大或縮小，巨大的小行星撞擊和超級(jí)火山也會(huì)再次侵?jǐn)_生命。
但也會(huì)有一些變化是新的，就像最早的花崗巖地殼的出現(xiàn)一般，其中許多變化也將是不可逆轉(zhuǎn)的，大多數(shù)生物會(huì)滅絕，從地球上徹底消失。老虎、北極熊、座頭鯨、大熊貓和大猩猩，所有這些動(dòng)物都將難逃一劫。人類也很有可能會(huì)滅絕。
我們還不清楚地球歷史的許多細(xì)節(jié)，也許這些就是不可知的。但是這顆星球豐富的歷史，再加上自然法則，讓我們對(duì)未來有了一種感知。
讓我們先把眼光放到遙遠(yuǎn)的未來，然后再一步一步地聚焦回現(xiàn)代。
撰文 | 羅伯特·哈森（喬治梅森大學(xué)地球科學(xué)教授、美國礦物學(xué)學(xué)會(huì)前主席）
譯者 | 劉小鷗
01 最終階段：50億年后
地球在通往不可避免的終結(jié)之路上幾乎已經(jīng)走過半程。45億年來，太陽一直穩(wěn)定地發(fā)著光，隨著時(shí)間的推移，它一點(diǎn)點(diǎn)變得越發(fā)明亮，這是因?yàn)樗粩嗟亍比紵眱?chǔ)存的氫燃料。再過大約50億年，太陽會(huì)繼續(xù)通過將氫聚變成氨來產(chǎn)生核能。大多數(shù)恒星終其一生都是這么過來的。
最終，氫將會(huì)耗盡。一些較小的恒星到達(dá)這一階段后體積會(huì)逐漸縮小，散發(fā)出去的能量會(huì)比以前少得多，最終消失掉。如果太陽變成這樣一顆“紅矮星”，那么地球最終的命運(yùn)將是變成凍牢的固態(tài)星球。生命如果有幸存活下來，也只可能是一些生活在地下深處的頑強(qiáng)的微生物，在那里液態(tài)水仍然可能存在。
紅巨星時(shí)代
但是，太陽不會(huì)以這種可憐的方式死去，因?yàn)樗銐虼?，有一個(gè)后備的核計(jì)劃。別忘了，每顆恒星都要平衡兩種相對(duì)的力。一方面，引力將恒星向內(nèi)拉，使其成為盡可能小的球體；另一方面，核反應(yīng)像一系列連續(xù)的內(nèi)部氫彈爆炸事件，會(huì)產(chǎn)生向外的推力，試圖使恒星變得更大。太陽在目前熊熊燃燒氫的階段，其直徑已經(jīng)穩(wěn)定地達(dá)到了約87萬英里，這個(gè)大小已經(jīng)維持了45億年，并將繼續(xù)維持50億年。
太陽足夠大，因此，當(dāng)燃燒氫的階段最終結(jié)束時(shí)，一個(gè)充滿能量的新階段就會(huì)開始，它將開始燃燒氦。氦是氫聚變反應(yīng)的副產(chǎn)品，可以與其他氦原子發(fā)生聚變，產(chǎn)生碳元素，但這種新的太陽策略將給太陽系靠內(nèi)的行星帶來災(zāi)難性的后果。由于氦反應(yīng)的能量更高，太陽會(huì)膨脹得越來越大，就像一個(gè)瘋狂過熱的氣球，變成一顆脈動(dòng)的紅巨星。它將越過水星軌道，吞沒這顆小型行星。它也將超過我們的鄰居金星的軌道，吞噬掉金星。它會(huì)膨脹到目前直徑的100倍以上，甚至越過地球的軌道。
地球的最后時(shí)光的具體細(xì)節(jié)并不明確。根據(jù)一些不太樂觀的情景設(shè)想，紅巨星階段的太陽將完全吞沒地球，地球會(huì)在太陽大氣中蒸發(fā)，不復(fù)存在。在其他一些模型中，太陽會(huì)在無法想象的太陽風(fēng)中丟失超過目前三分之一的質(zhì)量（這種太陽風(fēng)也會(huì)不斷沖擊地球死氣沉沉的表面）。隨著太陽的質(zhì)量變小，地球的軌道會(huì)向外推移，也許剛好可以避免被吞沒的命運(yùn)。但是，就算我們不被膨脹的太陽吞噬，曾經(jīng)美麗的藍(lán)色世界也將成為一顆繞行在太陽周圍的荒蕪的碳渣星球。稀少的地下微生物生態(tài)系統(tǒng)或許可以再持續(xù)10億年，但陸地再也不可能是這般郁郁蔥蔥了。
02 荒漠世界：20億年后
即使在目前燃燒氫的穩(wěn)定狀態(tài)下，太陽也在慢慢變得越來越熱。起初，在45億年前，太陽的亮度是現(xiàn)在的70%。24億年前的大氧化事件表明，太陽的亮度可能是今天的85%。而10億年后，太陽會(huì)變得更為明亮。
未來荒漠世界
在一段時(shí)間里，也許是數(shù)億年間，地球的反饋可能會(huì)減緩這種變化。更多熱量意味著更多蒸發(fā)，從而產(chǎn)生更多的云，將更多的陽光反射回太空。更多熱量意味著更快的巖石風(fēng)化，這會(huì)消耗更多二氧化碳，降低溫室氣體的含量。因此，負(fù)反饋回路可能會(huì)讓地球在很長一段時(shí)間里仍然適居。
但一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)。數(shù)十億年前，較小的火星到達(dá)了那個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻，它失去了幾乎所有的地表水。10億年后，地球上的海洋將開始以可怕的速度蒸發(fā)，大氣將成為一個(gè)永遠(yuǎn)的桑拿房。冰蓋和冰川不復(fù)存在，即使兩極也會(huì)變成熱帶。
在千百萬年間，生命可能在這樣的溫室環(huán)境中繁衍。但隨著太陽繼續(xù)變暖，更多水蒸氣進(jìn)入大氣，氫將以越來越快的速度流失到太空中，使地球逐漸干燥。也許再過20億年，當(dāng)所有海洋干涸時(shí)，地球表面將變得荒蕪而炙熱。生命就將面臨絕境。
03 撞擊：5000萬年后
最近，一項(xiàng)關(guān)于人類最有可能死因的調(diào)查表明，人類死于小行星撞擊的概率很低，大約只有十萬分之一。從統(tǒng)計(jì)學(xué)上講，這和閃電或海嘯致死的概率相近，但這種預(yù)測(cè)性的比較存在一個(gè)明顯缺陷。一次閃電殺死一個(gè)人的事件每年大概會(huì)發(fā)生60次。相比之下，小行星撞擊可能幾千年來都沒有造成過任何人死亡。但在某個(gè)倒霉的一天，一次小型撞擊就可能殺死所有人。
你大可不必?fù)?dān)心這件事情，我們之后的百代人也不必為此擔(dān)心。但我們可以肯定的是，殺死恐龍的那種巨大撞擊事件有一天會(huì)再次發(fā)生。在接下來的5000萬年里，地球至少會(huì)遭受一次大的撞擊，甚至更多次。這只是時(shí)間和概率的問題。最有可能的元兇是所謂的小行星，這種天體的軌道呈明顯的橢圓形，它們會(huì)穿過地球繞太陽運(yùn)行的更接近圓形的軌道。我們已經(jīng)知道至少300個(gè)小行星可能會(huì)成為這種潛在的殺手，而且在未來幾十年中，其中一些小行星將以令人惶恐的近距離掠過地球。
1995年2月22日，一顆剛被發(fā)現(xiàn)并被命名為"1995CR"的小行星飛掠而過，它與地球之間的距離不足幾個(gè)地月距離。2004年9月29日，1.5英里寬、3英里長的長型小行星圖塔蒂斯（Toutatis）以更近的距離飛掠過地球。2029年，直徑900英尺的小行星阿波菲斯（Apophis）預(yù)計(jì)將以更近的距離掠過地球，甚至出現(xiàn)在月球軌道之內(nèi)。這次讓人不安的相遇將不可逆轉(zhuǎn)地改變阿波菲斯的軌道，可能致使它在未來更接近地球。
每存在一顆已知的越地小行星，都可能意味著還有十幾顆甚至更多這樣的小行星尚未被發(fā)現(xiàn)。這些天體中的一個(gè)最終被觀測(cè)到時(shí)，它可能已經(jīng)離我們太近了，我們對(duì)它已然束手無策。如果我們正好在靶心中央，那可能也僅有提前幾天的警告讓我們來解決問題。
地球幾乎每年都被約25英尺長的巖石砸中。由于大氣層的”制動(dòng)”作用，大多數(shù)這種炮彈在撞擊到地表之前就會(huì)爆炸，并裂成小塊。但是，直徑大于100英尺的天體，大約每1000年會(huì)降臨地球一次，造成嚴(yán)重的局部破壞。比如，1908年6月，這樣一次撞擊夷平了俄國通古斯卡河附近的一片森林。危險(xiǎn)系數(shù)極高的直徑半英里的巨石平均每50萬年撞擊地球一次，而直徑達(dá)3英里的小行星大約每1000萬年撞擊地球一次。 撞擊的后果因小行星的大小和撞擊位置的差異而有所不同。一塊直徑10英里的巨石無論落在何處，幾乎都可以摧毀地球上的任何地方。（相比之下，6500萬年前那顆殺死恐龍的小行星的直徑約為6英里。）如果一個(gè)直徑10英里的天體撞擊到海洋中（鑒于陸地和海洋的分布，這個(gè)概率大概是70%)，那么結(jié)果就會(huì)產(chǎn)生滔天巨浪，席卷地球所有角落，可能只有地球上最高的山峰可以幸免。沒有東西能在海拔幾千英尺以內(nèi)的地方生存下來，所有沿海城市都會(huì)徹底消失。
這樣一個(gè)直徑10英里的小行星如果撞擊到陸地，可能會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)卦斐筛蟮闹苯悠茐?。無論哪片大陸不幸成為目標(biāo)，1000英里范圍內(nèi)的一切都將被抹去，大規(guī)模的火災(zāi)勢(shì)必席卷整個(gè)大陸。在短時(shí)間內(nèi)，相距較遠(yuǎn)的陸地可能有幸躲過慘烈的后果，但這樣的撞擊會(huì)使大片巖石和土壤蒸發(fā)，在一年甚至更長的時(shí)間里，它們會(huì)在大氣中形成遮蔽陽光的云層。光合作用將幾乎完全停止，植物將被摧毀，食物鏈進(jìn)而崩潰。少數(shù)人也許能在這種恐怖的情景中幸存下來，但我們的文明無疑將被毀滅。
04 超級(jí)火山：10萬年后
與超級(jí)火山或溢流玄武巖造成的緩慢死亡相比，小行星撞擊的突然災(zāi)難就顯得黯然失色了。與地球上最主要的五次大滅絕間隔期相伴隨的，包括巨石從天而降的那一次，是改變地球的火山活動(dòng)。
這不能和一般的火山致死事件及其各種形式的破壞相混，其中包括急劇的熔巖流，就像居住在基拉韋厄火山山坡上的那些夏威夷島民所熟悉的那樣，熔巖流所經(jīng)之處，所有的住宅都會(huì)被完全毀壞。它們是局部性的，具有可預(yù)測(cè)性，相對(duì)很容易避免。在常見的火山活動(dòng)中，更致命的是充滿碎屑的火山爆發(fā)和掉落的火山灰，這種火山爆發(fā)會(huì)噴出蒸氣并釋放大量熾熱的火山灰，這些火山灰會(huì)以每小時(shí)100多英里的速度從山上沖下，把沿途的一切都燒成灰燼并掩埋。
想想1980年華盛頓州圣海倫斯的火山爆發(fā)，和1991年6月菲律賓皮納圖博的火山噴發(fā)，要不是事先警告并進(jìn)行大規(guī)模疏散，這兩次爆發(fā)都會(huì)導(dǎo)致成千上萬人死亡。更糟糕的是第三種常見火山活動(dòng)，那就是大量細(xì)粒的灰塵和有毒氣休噴射到大氣中。
2010年4月的埃亞菲亞德拉和2011年5月的格里姆發(fā)生的兩次冰島火山灰噴發(fā)的規(guī)模相對(duì)較小，釋放的碎片不到一立方英里。盡管如此，它們還是讓歐洲的航空業(yè)中斷了幾天，并引發(fā)附近地區(qū)許多人的健康問題。1783年6月的拉基火山爆發(fā)是歷史上規(guī)模最大的火山爆發(fā)之一，據(jù)估計(jì)，這次爆發(fā)釋放了約五立方英里的玄武巖及相應(yīng)的火山灰和氣體，足以在歐洲上空造成持續(xù)存在的有毒煙霧。冰島四分之一的人口死亡，一些人很快死于酸性的火山氣體，更多人則是死于之后冬天發(fā)生的饑荒。
這場(chǎng)災(zāi)難還影響了東南方一千多英里的土地，數(shù)以萬計(jì)的歐洲人也死千拉基火山的長期影響，這些人大部分生活在不列顛群島。1883年8月喀拉喀托火山爆發(fā)，隨后的海嘯席卷了爪哇島和蘇門答臘島附近的海岸線，這造成了更多人死亡。而1815年4月坦博拉火山猛烈的爆發(fā)，產(chǎn)生了驚人的12立方英里的熔巖，這是所有火山爆發(fā)中最致命的一次。7萬多人因此喪生，其中大部分是農(nóng)業(yè)歉收和隨后的大規(guī)模饑荒造成的。坦博拉向高空大氣釋放了大量阻擋陽光的含硫化合物，使1816年成為北半球“沒有夏天的一年”。
歷史上的這種爆發(fā)讓現(xiàn)代人無法想象，這是有原因的。盡管從死亡人數(shù)來看，這些火山事件比不上近幾年印度洋和海地的地震，但是地震和火山之間有一個(gè)重要而駭人的區(qū)別：最大的地震規(guī)模受到巖石強(qiáng)度的限制。堅(jiān)硬的巖石在破裂之前只能承受一定限度的應(yīng)力，這個(gè)極限可以產(chǎn)生一場(chǎng)破壞性極強(qiáng)但限于局部的地震，也就是里氏9級(jí)地震。
05 冰的因素：5萬年后
在可預(yù)見的未來里，決定地球大陸輪廓的最大因素是冰。在幾百年或幾千年這樣較短的時(shí)間尺度上，海洋的深度與地球凍結(jié)的水的總量密切相關(guān)，包括冰蓋、冰川和大陸冰原。這是一個(gè)簡單的等式：陸地上結(jié)冰的水越多，海平面就越低。
過去是預(yù)測(cè)未來的關(guān)鍵，但我們?cè)趺茨苤罋v史上海洋的深度呢？衛(wèi)星對(duì)海平面的觀測(cè)固然非常精確，但這僅限千過去20年間。驗(yàn)潮儀的測(cè)量雖然沒那么精確，而且會(huì)受到局部情況的影響，但它們能夠追溯到約一個(gè)半世紀(jì)以前。海岸地質(zhì)學(xué)家可以采用的方法是為古老的海岸線標(biāo)記繪圖。升高的海灘階地就屬于這樣的標(biāo)記，我們可以在上萬年前沉積的近岸堆積中發(fā)現(xiàn)它，不過其升高的特征只能可靠地揭示水位較高時(shí)期的狀況。珊瑚一定生長在海洋的淺水日照區(qū)域，珊瑚的位置可以提供更久遠(yuǎn)的記錄，但這樣的巖層通常會(huì)經(jīng)歷隆起、沉降或傾斜的事件，它們都會(huì)混淆記錄。
那么，接下來的5萬年呢？我們相信海平面一定會(huì)繼續(xù)大幅度地變化，還會(huì)出現(xiàn)更多次的上升和下降。有時(shí)，很有可能是在接下來的兩萬年里，冰蓋會(huì)增大，冰川會(huì)前進(jìn)，海平面會(huì)下降200英尺甚至更多，這樣的海平面高度在過去100萬年中至少出現(xiàn)過8次。這種變化將對(duì)全球的海岸線產(chǎn)生巨大影響。美國東海岸將向東移動(dòng)許多英里，淺海地區(qū)的大陸坡會(huì)被暴露出來。從波士頓到邁阿密，東海岸的所有大型港口都將成為又高又干旱的內(nèi)陸城市。一座新的陸橋?qū)⑦B接阿拉斯加和俄羅斯，不列顛群島可能會(huì)再次成為歐洲大陸的一部分。與此同時(shí)，沿大陸架地區(qū)形成的世界上最高產(chǎn)量的漁場(chǎng)將變成旱地。
對(duì)海平面而言，有下降就必有上升。或許很有可能，在接下來的1000年里，海平面會(huì)上升100英尺甚至更多。這種程度的海平面上升從地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)來看是相當(dāng)溫和的，但它將使美國地圖幾乎變得無法辨認(rèn)。海平面上升100英尺會(huì)淹沒東海岸的大部分沿海平原，使海岸線向西移動(dòng)100英里。
所有主要的沿海城市，包括波士頓、紐約、費(fèi)城、威爾明頓、巴爾的摩、華盛頓、查爾斯頓、薩凡納、杰克遜維爾、邁阿密等城市，都將被淹沒。洛杉磯、舊金山、圣迭戈和西雅圖也將消失在海浪之下。幾乎整個(gè)佛羅里達(dá)州都將不復(fù)存在，那里獨(dú)具特色的半島也會(huì)淹沒在淺海中。特拉華州和路易斯安那州的大部分城市也將被淹沒在水下。世界上的其他地區(qū)，海平面上升100英尺帶來的后果將更加嚴(yán)重。對(duì)荷蘭、孟加拉國和馬爾代夫這樣的國家來說，整個(gè)國家都會(huì)消失。
地質(zhì)記錄非常明確地表明，這些變化將再次發(fā)生。如果像大多數(shù)專家懷疑的那樣，地球正在迅速變暖，那么海平面將迅速上升，可能以每10年一英尺的速度上升。僅僅在長期的全球變暖過程中，海水的熱膨脹就能夠使平均海平面上升10英尺。這樣的變化將給人類社會(huì)帶來挑戰(zhàn)，但對(duì)地球的影響并不大。
畢竟，地球是不會(huì)終結(jié)的，但我們的世界會(huì)。
06 變暖：100年后
我們大多數(shù)人對(duì)未來的幾十億年，或幾百萬年，甚至一千年都不太關(guān)心。我們大多數(shù)人都只關(guān)注短期問題一10年后我將怎么供孩子上大學(xué)？明年我能升職嗎？下周股市會(huì)上漲嗎？晚飯吃什么？
這樣說來，我們沒什么可擔(dān)心的。除非發(fā)生不可預(yù)見的巨大災(zāi)難，否則明年以及10年后的地球看起來都和今天差不多。即使我們經(jīng)歷了一個(gè)異常炎熱的夏天，度過了一個(gè)農(nóng)作物枯萎的干旱期，或者遭受了一場(chǎng)異常猛烈的風(fēng)暴，一年和另一年的差異都可能是非常小的，我們根本察覺不到。
完全可以肯定的是，地球會(huì)繼續(xù)變化。當(dāng)前的指標(biāo)表明，全球變暖和冰川融化即將到來，這很可能是受人類活動(dòng)影響并加速發(fā)生的。在接下來的100年里，這種變暖的后果將以諸多不同的方式影響到許多人。
2007年夏天，我參加了一場(chǎng)科維里未來研討會(huì)，會(huì)議在伊盧利薩特舉辦，那是格陵蘭島西海岸的一個(gè)小漁村，在北極圈以南不遠(yuǎn)的地方。對(duì)討論未來而言，這是一個(gè)幸運(yùn)的選擇，因?yàn)樵谖覀兪孢m的北極酒店的會(huì)議中心之外，變化就在發(fā)生。一千年來，這個(gè)港口位于巨大的伊盧利薩特冰川裂冰作用的前端附近，這里曾是一個(gè)資源豐富的漁場(chǎng)。一千年來，由于港口每年都會(huì)結(jié)冰，漁民們都會(huì)在冬天冰釣。這種情況一直維持到進(jìn)入千禧年。
2000年，這個(gè)港口第一次（至少在一千年口口相傳的歷史中）保持開放，沒有凍上。這座巨大的冰川是一處聯(lián)合國世界遺產(chǎn)，它正在以驚人的速度后退，經(jīng)過幾十年的穩(wěn)定期后，它在三年內(nèi)后退了近6英里。另一個(gè)變化是，一千年來，伊盧利薩特和附近的原住民村落一直沒有蟲害，但是從2007年開始，蚊子和黑蠅會(huì)在每年8月入侵這里。這些都是奇聞逸事，但也明確表明了重大而不可逆轉(zhuǎn)的變化。
類似的變化全球都在發(fā)生。切薩皮克灣的船工報(bào)告，與幾十年前相比，高潮的水位仍在持續(xù)上漲。撒哈拉沙漠北部逐年向北推進(jìn)，曾經(jīng)肥沃的摩洛哥農(nóng)田土地變成了沙漠，南極冰架正在以越來越快的速度融化并崩塌，全球平均氣溫和水溫都在上升。這些都是持續(xù)變暖模式的一部分，這種模式地球在過去經(jīng)歷過無數(shù)次，在未來也將經(jīng)歷無數(shù)次。
變暖還可能產(chǎn)生其他影響，有時(shí)這些影響是自相矛盾的。墨西哥灣流是一股巨大的洋流，它讓溫暖的海水從赤道流到北大西洋，灣流的動(dòng)力來自赤道和更高緯度地區(qū)之間強(qiáng)烈的溫差。如果像一些氣候模型所顯示的，全球變暖降低了這種溫度對(duì)比，那么墨西哥灣流可能會(huì)變?nèi)?，甚至停止。諷剌的是，一個(gè)直接的后果是不列顛群島和北歐比現(xiàn)在要冷得多，因?yàn)槟抢锏臍夂蚴苣鞲鐬沉鞯臏睾陀绊?。其他洋流，例如從印度洋到?jīng)過非洲之角到南大西洋的洋流，也會(huì)受到類似的影響，可能導(dǎo)致溫和的南非氣候發(fā)生類似的變化，或者導(dǎo)致季風(fēng)雨發(fā)生變化，這些降雨使亞洲部分地區(qū)現(xiàn)在保持著濕潤和肥沃。
當(dāng)冰融化時(shí)，海平面上升。一些嚴(yán)肅的預(yù)測(cè)顯示，在下個(gè)世紀(jì)里，海平面的上升幅度可能高達(dá)兩三英尺，盡管根據(jù)近期的巖石記錄，海平面時(shí)不時(shí)會(huì)出現(xiàn)每十年加快升高幾英寸的清況。這樣的海平面變化將會(huì)影響全世界許多沿海的居民，可能會(huì)讓從緬因州到佛羅里達(dá)州的土木工程師和海濱業(yè)主們頭疼不巳，但在人口最密集的沿海地區(qū)，海平面升高幾英尺或許是可控的變化。在這段時(shí)間里，也就是一兩代人的時(shí)間里，大多數(shù)居民不會(huì)為了海水侵占陸地的問題過于擔(dān)心。
一些動(dòng)植物物種可能就沒那么幸運(yùn)了。北極冰層的消失將縮小北極熊最熟悉的棲息地，這給正在減少的北極熊種群增加了更多挑戰(zhàn)。氣候帶向兩極的迅速變化也可能給其他許多受到威脅的物種帶來生存壓力，尤其是鳥類，因?yàn)樗鼈兲貏e容易受到遷徙筑巢和覓食區(qū)變化的影響。
最近一份報(bào)告估計(jì)，全球平均溫度上升個(gè)幾度，可能就會(huì)導(dǎo)致歐洲的鳥類滅絕率接近40%，在澳大利亞東北部繁茂的雨林中，鳥類滅絕率則會(huì)超過70%，而這種溫度的上升完全在一些氣候模型對(duì)下個(gè)世紀(jì)的預(yù)測(cè)范圍之中。另一份發(fā)人深省的國際報(bào)告發(fā)現(xiàn)，在已知的約6000種青蛙、蟾蜍和蠑螈中，近三分之一面臨著同樣的威脅，這主要是由于一種致命的兩棲動(dòng)物真菌疾病會(huì)在溫暖的環(huán)境中快速傳播。不管下個(gè)世紀(jì)還會(huì)發(fā)生什么，我們的確進(jìn)入了一個(gè)加速滅絕的時(shí)代。
下個(gè)世紀(jì)中的一些變革性事件也會(huì)是瞬時(shí)發(fā)生的，它們有些一定會(huì)發(fā)生，有些則是很大概率會(huì)發(fā)生，比如大地震的破壞、超級(jí)火山的噴發(fā)，或是一英里寬的小行星的撞擊。人類社會(huì)往往無法應(yīng)對(duì)百年一遇的風(fēng)暴或地震，更不用說應(yīng)對(duì)千年一遇的真正災(zāi)難了。當(dāng)我們閱讀地球的故事時(shí)，我們會(huì)看到這些令人震驚的事件是常態(tài)，它們無法避免，是我們星球歷史的一部分。然而，我們卻把城市建在活火山的兩側(cè)，以及地球上一些最活躍的斷層帶上，期望在所處的這個(gè)時(shí)代，我們能躲過構(gòu)造問題的“子彈”（甚至來自宇宙的”導(dǎo)彈"）。
在極緩慢和極快速的事件之間，是波動(dòng)的地質(zhì)過程，這些過程通常需要數(shù)百或數(shù)千年的時(shí)間，比如氣候、海平面和生態(tài)系統(tǒng)的變化，一般就需要幾代人的時(shí)間才會(huì)被注意到。我們最關(guān)心的應(yīng)該是這些變化的速度，而不是變化本身。因?yàn)闅夂?、海平面和生態(tài)系統(tǒng)都會(huì)達(dá)到一個(gè)臨界點(diǎn)。如果推得太遠(yuǎn)，正反饋循環(huán)就會(huì)起作用。通常需要1000年時(shí)間的事情，可能就會(huì)在10年或20年的時(shí)間里發(fā)生。
自滿自大很容易，尤其是在對(duì)巖石進(jìn)行錯(cuò)誤解讀的情況下。在2010年之前的一段時(shí)間里，由于對(duì)5600萬年前的類似情景正在進(jìn)行的研究，人們對(duì)現(xiàn)代的擔(dān)憂得到了某種程度上的緩解。當(dāng)時(shí)，一次大滅絕極大地影響了哺乳動(dòng)物早期的進(jìn)化和擴(kuò)散。這次嚴(yán)酷的事件被稱為古新世—始新世最熱事件，簡稱PETM，它見證了數(shù)千種物種相對(duì)突然的消失。
PETM對(duì)我們這個(gè)時(shí)代很重要，因?yàn)樗堑厍驓v史上有較好記錄的溫度變化最快的時(shí)期?；鹕绞录鹆舜髿舛趸己图淄顫舛认鄬?duì)快速的增加，這兩種吸熱的氣體所導(dǎo)致的溫室效應(yīng)，引發(fā)了一千多年的正反饋和相應(yīng)的溫和的全球變暖。一些研究人員認(rèn)為，PETM與今天的情況非常類似，這當(dāng)然是很糟糕的，全球溫度上升了近10度，海平面迅速上升，海洋酸化，生態(tài)系統(tǒng)明顯地向兩極移動(dòng)，但還沒有達(dá)到威脅大多數(shù)動(dòng)植物生存的災(zāi)難性的程度。
賓夕法尼亞州立大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家李·孔普（Lee Kump）和他的同事最近得到了一些驚人的發(fā)現(xiàn)，這可能巳經(jīng)摧毀了任何保持樂觀的理由。2008年，孔普的團(tuán)隊(duì)得到了一個(gè)從挪威采樣的鉆孔巖芯，其中保存了PETM整個(gè)時(shí)期的記錄，沉積巖一層一層地詳細(xì)記錄了大氣二氧化碳和氣候變化的速率。壞消息是，10多年來一直被認(rèn)為是地球歷史上最快速的氣候破壞的PETM其實(shí)是由大氣變化引發(fā)的，而那種大氣變化的強(qiáng)度不足如今的十分之一。在PETM的滅絕場(chǎng)景中，用一千年時(shí)間形成的大氣成分和平均溫度的全球變化，在過去一百年就已經(jīng)被超越了，因?yàn)槿祟惾紵舜罅扛缓嫉娜剂稀?/span>
這種快速變化史無前例，也沒有人知道地球?qū)⒆鋈绾畏磻?yīng)。
全球變暖已經(jīng)導(dǎo)致格陵蘭島冰層加速融化，居民外遷。
2011年8月，在布拉格舉辦的3000名地球化學(xué)家參與的會(huì)議上，熟悉新的PETM數(shù)據(jù)的氣候?qū)＜液芾潇o。盡管這些謹(jǐn)慎的專家所做的公開預(yù)測(cè)仍然十分保守，但我在酒后閑聊時(shí)聽到的評(píng)論是悲觀的，令人害怕。如果溫室氣體的濃度上升過快，沒有已知的機(jī)制可以吸收多余的氣體。變暖會(huì)引發(fā)大量甲烷釋放，并引起這種情況可能帶來的正反饋嗎？海平面會(huì)像過去屢次發(fā)生的那樣，迅速上升幾百英尺嗎？我們正闖入無知之地，在地球上進(jìn)行一次構(gòu)思不周的全球規(guī)模的實(shí)驗(yàn)，它也許與以往任何一次都不同。
巖石證據(jù)所揭示的是，盡管生命本身是堅(jiān)韌的，也會(huì)一直保持如此，但在氣候突變時(shí)期，生物圈在臨界點(diǎn)上會(huì)經(jīng)受巨大的壓力。生物生產(chǎn)力，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，在一段時(shí)間里必定會(huì)急劇下降。在如此動(dòng)蕩的條件下，像我們這樣的大型動(dòng)物將付出最昂貴的代價(jià)。當(dāng)然，巖石和生命的協(xié)同演化一定會(huì)繼續(xù)，但人類在這數(shù)十億年的傳奇故事中的角色仍然是不可知的。
我們已經(jīng)到了這樣一個(gè)臨界點(diǎn)了嗎？也許這十年不會(huì)，也許我們這輩子也不會(huì)。但關(guān)于臨界點(diǎn)的問題是，在它來臨之前，你永遠(yuǎn)無法確定自己是否處于一個(gè)臨界點(diǎn)上。房地產(chǎn)泡沫破裂、股市崩盤，我們只有在回顧時(shí)才會(huì)意識(shí)到發(fā)生的事情，但那時(shí)想要恢復(fù)現(xiàn)狀就太晚了。地球的故事中并沒有出現(xiàn)過這樣的情況。
注：本文摘取自《地球的故事——從一粒星塵到充滿生命的世界，45億年的地球演化史詩》，略有刪減。本書由中信出版社出版，評(píng)論區(qū)留下你對(duì)地球故事的看法，點(diǎn)贊前五的讀者將會(huì)獲贈(zèng)本書。
制版編輯 | Morgan
評(píng)論
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導(dǎo)讀
地球是不會(huì)終結(jié)的，但我們的世界會(huì)。
撰文 | 羅伯特·哈森（喬治梅森大學(xué)地球科學(xué)教授、美國礦物學(xué)學(xué)會(huì)前主席）
譯者 | 劉小鷗
地球在通往不可避免的終結(jié)之路上幾乎已經(jīng)走過半程。45億年來，太陽一直穩(wěn)定地發(fā)著光，隨著時(shí)間的推移，它一點(diǎn)點(diǎn)變得越發(fā)明亮，這是因?yàn)樗粩嗟亍比紵眱?chǔ)存的氫燃料。再過大約50億年，太陽會(huì)繼續(xù)通過將氫聚變成氨來產(chǎn)生核能。大多數(shù)恒星終其一生都是這么過來的。
最終，氫將會(huì)耗盡。一些較小的恒星到達(dá)這一階段后體積會(huì)逐漸縮小，散發(fā)出去的能量會(huì)比以前少得多，最終消失掉。如果太陽變成這樣一顆“紅矮星”，那么地球最終的命運(yùn)將是變成凍牢的固態(tài)星球。生命如果有幸存活下來，也只可能是一些生活在地下深處的頑強(qiáng)的微生物，在那里液態(tài)水仍然可能存在。
紅巨星時(shí)代
但是，太陽不會(huì)以這種可憐的方式死去，因?yàn)樗銐虼?，有一個(gè)后備的核計(jì)劃。別忘了，每顆恒星都要平衡兩種相對(duì)的力。一方面，引力將恒星向內(nèi)拉，使其成為盡可能小的球體；另一方面，核反應(yīng)像一系列連續(xù)的內(nèi)部氫彈爆炸事件，會(huì)產(chǎn)生向外的推力，試圖使恒星變得更大。太陽在目前熊熊燃燒氫的階段，其直徑已經(jīng)穩(wěn)定地達(dá)到了約87萬英里，這個(gè)大小已經(jīng)維持了45億年，并將繼續(xù)維持50億年。
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