人类世“金钉子”怎么选？12个候选点有1个来自中国

如果必须确定一个最能反映人类活动塑造地球的地方，你会选择哪里？中国科学院地球环境研究所研究员韩永明的回答是：中国吉林四海龙湾玛珥湖。

(资料图片)

玛珥湖是一种特殊的火山湖泊，只接收大气沉降，无河流的输入和输出。在安芷生、周卫健两位中国科学院院士的领导下，团队于2017年向国际人类世工作组（AWG）提出，将四海龙湾玛珥湖作为人类世“金钉子”的候选剖面。经过多年研究，他们发现，四海龙湾湖中的泥芯显示了多种人工放射性核素。而且，泥芯中指示人为活动的标志物（如工业排放的烟炱、球形碳颗粒、重金属和环境DNA等）的快速增加，都出现在20世纪中叶的全球大加速时期，均指示了地球系统的改变。

AWG为何最终决定推荐克劳福德湖为人类世地层“金钉子”？韩永明对此作出详细解释。

▲吉林四海龙湾玛珥湖。（韩永明团队提供）

文汇报：人类世“金钉子”的确定过程是怎样的？一共入围了多少候选地点？

韩永明：这个过程相当漫长。第一步是要在全球范围内遴选潜在的人类世“金钉子”。最终全球一共选出了12个候选点，其中10个位于北半球，研究载体包括湖泊沉积物、海洋沉积物、泥炭、珊瑚、石笋、冰芯等。

接下来，各个候选点位的推荐团队在对人类世地层剖面进行详细精确的研究后，各自向AWG提交报告。该工作组在组内对12个候选点进行投票，得票数在60%及以上的候选点将会被推荐到第四纪地层委员会。

第四纪地层委员会对AWG的提案进行投票，若提案获得超过60%赞成票，将会被提交给国际地层委员会。若候选剖面在国际地层委员会的投票中仍获得60%及以上票数，提案将会提交给国际地质科学联合会批准。国际地科联正式批准后，一个新的“金钉子”就正式确立了。

经过AWG内部前两轮投票，中国的四海龙湾玛珥湖和加拿大的克劳福德湖进入到最终轮的投票中，最后克劳福德湖获得了61%的支持。接下来，AWG将会把提案提交给第四纪地层委员进行下一步投票。目前，人类世“金钉子”尚未正式确立。

文汇报：克劳福德湖与四海龙湾各自有何特点？

韩永明：四海龙湾玛珥湖位于中国吉林省靖宇县的国家森林公园中，是一个典型的近圆形的玛珥（火山）湖，直径约750米。

火山湖一般形成于火山喷发后的圆形火山锥，水源来自大气降水和地下水。该湖没有河流汇入汇出，其沉积物完全来自大气沉降和湖泊自生过程，且不受局地人类活动的直接影响，因此其沉积物记录了具有全球意义的环境和气候变化，以及人为活动的信号。

四海龙湾玛珥湖发育和保存有良好的年纹层，主要由春季的浅色碎屑层和秋季深色的硅藻层组成，可对沉积物进行精确定年，分辨率可达1年，甚至可细分至季节。多种人为活动和自然环境变化的信号在四海龙湾沉积物中都获得了良好记录。其中，被认为是人类世首要标志物的钚239和钚240，其活度在1953年快速增加，单峰分布特征具有全球一致性。

克劳福德湖位于加拿大多伦多郊区，面积2.4公顷，深24米，由一个石灰岩洞穴坍塌而成，有季节性流水带入。由于该湖受当地人类活动影响非常严重，因此我们认为，它反映的主要是当地局部信号。其沉积物也具有纹层结构，也可进行年分辨率的精确定年。但是需要指出的是，克劳福德湖提案中的钚239和钚240记录的年代分辨率只有4至6年，无法确定明确的人类世起始时间。此外，它的次要标志物基本反映的是多伦多市局部地区的人类活动影响。

▲克劳福德湖岩芯中的碳酸钙层标记出了沉积年份。 （来源：Lance McMillan/Toronto Star via Getty）

文汇报：为何克劳福德湖会获得人类世工作组的推荐？

韩永明：我们在四海龙湾玛珥湖的研究工作显示，四海龙湾的记录满足所有国际地层委员会对于“金钉子”标准的要求。而且，四海龙湾是12个全球比对点位中唯一一个提供了首要标志物钚239和钚240年分辨率记录的点位——只有达到年分辨率的首要标志物记录，才有可能准确地将人类世底界定义在一个具体的年代。根据《自然》杂志7月11日的相关报道，从克劳福德湖的记录中还无法确定人类世的底界究竟应该放在1950年还是1952/1953年。

四海龙湾湖在最后一轮投票中惜败，我们尊重投票结果，但仍对其持保留态度。

文汇报：目前，四海龙湾玛珥湖及其他候选地点将作为补充地点，帮助定义人类世，其补充作用如何体现？

韩永明：按照全球年代地层划分准则，辅助层型点亦属于“全球层型”，是对“金钉子”的补充，其一般具有和“金钉子”相似的特征。

辅助剖面一般在地域、沉积类型等方面作为主剖面的补充，便于全球人类世学家的研究。在所有的投票过程中，“金钉子”和“辅助层型剖面”将一起提交给相应的委员会，大家综合这些材料，共同确定是否通过人类世“层型剖面”。

作者：许琦敏

编辑：许琦敏

责任编辑：任荃

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