人类时代并不存在。但我们知道它是什么时候开始的。

至少在一段时间内，人类一直在重塑环境10,000 年.但是人类世是地球历史中人类对地球气候和生态系统产生全球影响的特定时期的名称。

尽管作为地质时代的正式拒绝，它在学术研究中被广泛理解为人类干预地球系统的时代的有用简写。

关于人类世实际上开始的时间，已经提出了各种日期，从17 世纪初到20 世纪中叶，当第一批原子武器被引爆时。我对大气中甲烷浓度的新研究支持早期的观点，即欧洲人首次抵达美洲对大气产生显着影响，但略早于以前的估计。

冰芯– 从冰川和冰盖上钻出的冰柱体 – 为全球大气成分的历史变化提供了重要证据。正是从这些记录中，伦敦大学学院的两位地球系统科学家于 2015 年首次提出了人类世前工业化开始的日期，西蒙·刘易斯 （Simon Lewis） 和马克·马斯林 （Mark Maslin）.

他们认为，冰芯中记录的大气中 CO₂ 含量出现了前所未有的下降——被称为“Orbis spike”– 可以追溯到 1610 年。这一异常低的水平反映了 1400 年代后期欧洲人抵达美洲后，美洲森林再生对树木的额外大气 CO₂ 吸收。

从 1492 年欧洲人到来和 1500 年代殖民化，疾病（主要是天花）的引入导致美洲约 5000 万人的人口崩溃。刘易斯和马斯林提出，随着数百万公顷农田无人照料，森林可以重新生长这增加了 CO₂ 去除率从大气中。

这种情况的发生量足以记录在冰川冰中。而这一变化成为所谓“人类世”开始的全球标志。

我自己对甲烷浓度变化的研究表明，人类世开始的时间略早于那时，即 1592 年。冰芯记录显示，在探险家克里斯托弗·哥伦布 （Christopher Columbus） 首次踏上美洲 100 年后，大气中的最低甲烷浓度正好。我相信，这加强了对 Lewis 和 Maslin 十年前提出的假设的支持。

在发表在自然评论， 地球与环境，我考虑了树木和森林如何交换甲烷的全球波动的影响。

甲烷是一种存在的温室气体80 倍强大比 20 年期间的二氧化碳少。至关重要的是，甲烷的生命周期很短，只有不到 10 年，因此任何冰芯记录都比寿命较长的 CO₂ 对甲烷循环变化的反应要快得多。

树木是甲烷汇

那么，它与树木有什么联系呢？尽管与树叶相比，树木及其木质树皮表面具有生物惰性，但它们是甲烷交换的重要界面。

在亚马逊等沼泽和森林泛滥平原，它们是甲烷从饱和土壤进入大气的出口点，甲烷是由厌氧土壤微生物形成的。

然而，去年，我的团队发现了更广泛的森林区域是如何生长在自由排水的土壤上的。与大气中的甲烷相互作用.树木中栖息着微生物直接从大气中去除甲烷.

这是两种机制之一，它们可能共同解释了欧洲人抵达美洲后一世纪南极冰芯中记录的大气甲烷浓度空前下降。这将支持 Lewis 和 Maslin 的观点，即那个时期森林的再生会产生全球影响。

随着越来越多的树木生长在废弃的农田上，与大气接触的木本树木表面积也越来越大。这意味着它们所承载的微生物吸收了更多的甲烷。

第二种机制与树木如何拦截即将到来的降雨有关。一些降雨在到达土壤之前会重新蒸发。然后，任何到达土壤的雨水都可能被树根吸收并释放回大气中。其余的进入土壤或冲入河流和湿地。

森林再生的激增可能导致更多的蒸发和蒸腾。因此，树木释放回大气中的水更多，而从土壤表面冲走的水更少。

这限制了流入湿地的水。这些湿地是主要甲烷来源.因此，湿地面积的小幅萎缩，再加上更多的树木吸收大气中的甲烷，可能会降低大气中的甲烷浓度，并解释 1592 年观察到的最低甲烷水平。

人类世究竟何时开始可能是一个争论，但已被不给它贴上新纪元的标签.事实上，人类可能在大约 5,000-8,000 年前的全新世中期（气候相对稳定的时期）为早期农业而砍伐森林新石器时代）导致了从那时起在南极冰层中观察到的大气甲烷增加。

冰芯甲烷记录不仅是人类对森林影响的古老痕迹，还为评估世界森林中新发现的过程提供了机会。这是我现在正在与我的同事彼得·霍普克罗夫特（Peter Hopcroft）一起研究的事情，彼得·霍普克罗夫特是伯明翰大学的一位古气候建模师。

无论是通过早期农业的森林砍伐，还是通过与欧洲人接触后土著人民大规模减少对森林的影响，我们过去影响的这些痕迹都指向了一件重要的事情：人类与自然世界之间一直存在着密切且不断发展的联系。这种联系是如此根本，以至于在我们作为一个物种存在的漫长岁月中，我们一直与自然本身密不可分。

文森特·高奇， 地理、地球与环境科学学院教授研究员，伯明翰大学

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