多年来,科学家们不断寻找新的证据,以证明人类活动对气候变化的影响并非始于工业革命兴起的时期,而是始于八千年前,即人类农业活动诞生之时

  2003年,美国弗吉尼亚大学古气候学家威廉·拉迪曼(William Ruddiman)提出了人类早期农业生产影响气候变化模型,把气候变化的归因提早到了人类农业活动产生的8000年前。他还认为,正是由于人类活动的影响,地球才会多次转入冰河期,也对建立如今人类适应的相对稳定的气候产生了一定助力。然而,这一观点并未被学术界完全认可,在这之后的8年间,拉迪曼和一些支持者的研究表明:他们有数据支持早期人为的气候变化。
  争论集中于自11000年前第四纪冰河期以来,大气中二氧化碳和甲烷这两种气体水平的有趣变化。在之前的间冰期,地球大气中二氧化碳、甲烷的含量根据季节变化呈现有规律的增减。但是,第四纪冰河期之后,这两种气体的变化模式发生了改变――从8000年前开始,大气中二氧化碳的含量开始增加;同样,从5000年前开始,甲烷的含量也开始增加。这一趋势与人类农业发展水平相吻合,拉迪曼认为,这决不是巧合――耕地的开垦及灌溉规模的扩大,使得大量的温室气体被释放到大气中。
  反对者提出,当时的人口可能还未达到足以支持这样一个假说的数量,近年学界有关全球气候变暖的话题也不时会出现一些不同的声音。然而,拉迪曼没有退缩,他和其他几位研究人员将于今年晚些时候在《全新世》杂志发表一组支持这一假说的专题论文作为回应。最近,在美国新墨西哥州圣达菲由地球物理学会举办的探讨气候、自然和文明的查普曼会议上,研究人员也介绍了一些相关工作。
  威廉·拉迪曼在发表他的研究综述时说:“我确实是偏执地坚持自己的理论,但今年的确将会是一个证明人类行为影响气候变化假说的好年头。”

稳扎稳打

  一项由瑞士洛桑联邦理工学院杰德·卡普兰(Jed Kaplan)领导的研究表明,农业生产规模在欧洲及更多地方不断扩大,其对气候的影响也不断加强。卡普兰在现有的历史与考古资料基础上建立了一个详细的模型,研究时间维度上的土地利用程度。该模型假定人类在早期开垦更多的土地,但这一做法也只是逐步强化。“人们总是具有惰性,”他说,“他们只在不得不扩大生产时才加大土地的使用率。”最终得出的结果是:碳排放量大约是早期估计的两倍。
  拉迪曼还对一篇由瑞士伯尔尼大学的一个研究小组发表在2009年《自然》杂志的知名论文进行了质疑,该项目组组长为联合国政府间气候变化专门委员会第一工作组的联合主席――气候模型学家托马斯·斯托克(Thomas Stocker)。该研究基于植物会优先占用同位素碳12,将微妙地改变碳12和碳13在大气中的比率。但斯托克和他的团队分析了南极冰芯,并未发现比率的变化,因此得出结论说,森林被砍伐后,植物所占用的碳元素会被释放回大气。
  “研究低估了泥炭地封存的碳12的数量”,卡普兰与拉迪曼说。研究假定仅40亿吨碳在全新世晚期被掩埋在泥炭地,而事实上估计要达到280亿吨或更多。这个数字有可能要抵消当时的碳排放量。
  在一封给《自然》杂志的电子邮件中,斯托克说拉迪曼仅仅是“广泛重申了早些时候所提出的各种观点”。尽管斯托克承认泥炭地排放量需要更好地量化分析,但他也引用了最近的一些研究,认为全新世既没有充足的土地利用变化,也并非研究二氧化碳水平上升的适当的时间段。

甲烷排放

  卡普兰认为,斯托克的土地利用分析同样存在一些问题,假定也设置得过于主观。伦敦大学学院考古学家多利安·福勒(Dorian Fuller)有关全新世的另一项研究表明,东南亚水稻种植和牲畜驯养增加了甲烷的排放量。不断扩张的水稻种植,其甲烷排放量占到了几千年来甲烷排放增长的80%,而畜牧业则应该对其余的甲烷增长量负责。
  英国剑桥古气候学家埃里克·沃尔夫(Eric Wolff)的英国南极勘探报告承认,没有人可以反驳人类在对全新世气候的影响中扮演着重要角色的观念,但也没有人可以证明这一切曾经发生过。沃尔夫借用了英国布里斯托大学乔伊·新加莱耶尔(Joy Singarayer)发表在今年2月出版的《自然》杂志的研究论文的观点,称地球轨道的变化和热带气候可以解释全新世的甲烷变化趋势。“这并不证明没有任何人为干扰,但人类活动也许并不是全部的原因”,沃尔夫解释说。
  卡普兰和福勒都表示他们并不是故意针对拉迪曼的假说,工业革命之前的人类行为可能会对气候变化造成影响这一理念是毋庸质疑的。“人类的影响是有的”,福勒说,“我们可以想见。”但关于早期人类碳排放的定量研究还有大量的工作要做,卡普兰补充道,“但类似工业时代以前人类的所作所为对气候的影响是微不足道的说法正在逐渐被取代。”

资料来源Nature

责任编辑 彦 隐