„Epokowa” decyzja

Zarząd Międzynarodowej Unii Nauk Geologicznych ma do podjęcia ważną decyzję w sprawie uznania epoki antropocenu za formalną jednostkę w historii naszej planety. Pisze o tym prof. dr hab. Agnieszka Gałuszka, prorektor ds. nauki naszej uczelni.

Decyzja ta będzie pod wieloma względami wyjątkowa, a dyskusja wokół niej budzi wiele emocji, nie tylko wśród geologów. Wynika to przede wszystkim z krótkiego czasu trwania nowej epoki oraz znaczenia czynników innych niż naturalne w procesach geologicznych. Termin „antropocen” pochodzi od greckich słów „anthropos” (człowiek) i „kainos” (nowy). Sufiks „-cen”, występujący w nazwach siedmiu innych epok ery kenozoicznej (paleocen, eocen, oligocen, miocen, pliocen, plejstocen, holocen), wskazuje jednoznacznie na geologiczny charakter terminu „antropocen”. Jednakże antropocenem interesują się dziś nie tylko geolodzy lecz także przedstawiciele nauk społecznych, humanistycznych, biologicznych oraz artyści. Termin ten przeniknął też do popkultury i życia codziennego. Często jest on używany w znaczeniu negatywnym, jako przejaw procesów degradacji środowiska, wymierania gatunków, zanieczyszczenia powietrza, schyłku cywilizacji itp.

Zgodnie z aktualną wersją tabeli chronostratygraficznej zatwierdzoną przez Międzynarodową Komisję Stratygrafii w lipcu 2021 roku, od 11700 lat trwa epoka holocenu, której ostatnie 4200 lat przypada na wiek/piętro megalaju. Na potrzebę zmiany tabeli dziejów Ziemi w celu uzupełnienia jej o nową jednostkę po raz pierwszy zwrócił uwagę w 2000 roku chemik atmosfery, prof. Paul Crutzen. Zauważył on, że we współczesnych osadach zapis zmian spowodowanych przez człowieka w środowisku Ziemi jest bardziej widoczny od zapisu zmian naturalnych. Analiza warstw osadów, lodu i śniegu z różnych lokalizacji na świecie skłania do uznania aktualnie trwającej epoki holocenu za zakończoną. Argumenty przemawiające za wprowadzeniem antropocenu do tabeli chronostratygraficznej są skrupulatnie gromadzone przez członków Grupy Roboczej do Spraw Antropocenu (AWG). W 2016 roku podczas Światowego Kongresu Geologicznego w Kapsztadzie zespół ten przedstawił wstępne rekomendacje dotyczące statusu i czasu trwania nowej jednostki. Członkowie zespołu byli zgodni co do tego, że antropocen powinien mieć status epoki/serii, rozpoczętej w połowie XX wieku, której najlepszym wskaźnikiem rejestrowanym w osadach i innych archiwach środowiskowych są radioizotopy pochodzące z naziemnych testów broni atomowej na początku lat 50. XX wieku.

Obecnie AWG zajmuje się opracowaniem wyników badań próbek z kilkunastu lokalizacji na świecie. Na ich podstawie zostanie wybrane miejsce, w którym będzie się znajdował wzorcowy profil antropocenu, czyli stratotyp dolnej granicy, w którym wyraźnie będzie widoczna granica między holocenem (megalajem) a antropocenem. Jedna z proponowanych lokalizacji mieści się w Polsce, jest to torfowisko na Równi pod Śnieżką. W badaniach mających na celu odtworzenie (paleorekonstrukcję) historycznych warunków środowiska bardzo istotne jest datowanie próbek. Korelacje czasowe skał występujących na odległych od siebie obszarach geograficznych mogą być wyznaczone na podstawie występujących w nich skamieniałości (biostratygrafia), właściwości magnetycznych (magnetostratygrafia), datowania bezwzględnego metodami radiometrycznymi, analizy stosunków izotopów trwałych, analizy składu chemicznego (chemostratygrafia), obecności nietypowych warstw osadów, np. popiołów wulkanicznych (stratygrafia zdarzeniowa). Do datowania najmłodszych osadów, ze względu na niewielką miąższość ich warstw, muszą być wykorzystane metody umożliwiające osiągnięcie bardzo dużej precyzji oznaczeń i dużej rozdzielczości. W próbkach materiałów, które można w taki sposób datować, czyli tak zwanych archiwach środowiskowych, poszukuje się sygnałów stratygraficznych antropocenu, czyli przejawów działalności człowieka, które będą świadczyć o modyfikacji procesów geologicznych. W przypadku epoki holocenu, głównym sygnałem stratygraficznym są trwałe izotopy wodoru w rdzeniu lodowca z Grenlandii (wiercenie NorthGRIP2), w  którym obserwuje się zmniejszony udział deuteru odzwierciedlający zmianę relacji parowania do opadów świadczącą o ociepleniu klimatu po ostatnim zlodowaceniu plejstoceńskim.  

Obserwowany od lat 50. XX wieku intensywny wzrost aktywności przemysłowej, połączony ze wzrostem demograficznym i zajmowaniem na potrzeby zwiększającej się liczebności populacji człowieka coraz większych obszarów lądów, procesy takie jak wylesianie, regulacja rzek, wielkoskalowe inwestycje budowlane, jak choćby tworzenie sztucznych wysp, umocnień linii brzegowej itp., pozostawiają ślady w postaci sygnałów stratygraficznych. Mogą one mieć charakter fizyczny, biologiczny i chemiczny. Do sformalizowania antropocenu konieczne będzie udokumentowanie jednego z sygnałów stratygraficznych oraz kilku sygnałów pomocniczych w próbkach archiwów środowiskowych i wykazanie wyraźnej granicy między warstwami holocenu i antropocenu. Istotne jest by sygnał stratygraficzny miał jak największy zasięg geograficzny i występował w osadach na całej kuli ziemskiej (miał zasięg globalny) oraz by był synchroniczny (występował w warstwach reprezentujących określony czas z podobnym nasileniem). Sygnałami fizycznymi są na przykład przekształcenia terenu związane z inwestycjami budowlanymi, szczególnie tymi, na obszarach aglomeracji miejskich, gdzie współczesne osady to głównie materiały budowlane, takie jak cement, beton, asfalt. Stratyfikowane współczesne osady można znaleźć na składowiskach odpadów komunalnych. Sygnałami biologicznymi, które pozostają w osadach antropocenu są szczątki udomowionych zwierząt i pyłki roślin uprawnych. Działalność człowieka przyczynia się też do zmian w strukturze ekosystemów, często prowadząc do drastycznego zmniejszenia bioróżnorodności, co będzie miało swoje konsekwencje dla składu przyszłych zespołów skamieniałości z tej epoki. Do najbardziej precyzyjnych sygnałów stratygraficznych antropocenu, ze względu na możliwość ich precyzyjnego pomiaru, należą sygnały chemiczne związane z wprowadzaniem zanieczyszczeń do środowiska.

Do idealnych chemicznych sygnałów stratygraficznych należą długożyjące radionuklidy z testowania broni jądrowej w warunkach naziemnych, zwłaszcza izotop 239Pu o okresie połowicznego rozpadu wynoszącym 24110 lat, który będzie wykrywalny w środowisku przez następne około 100 tys. lat. Za dobre sygnały stratygraficzne można uznać trwałe związki organiczne, które zostały wycofane z produkcji, a ich stężenie znacząco zmniejszyło się w środowisku w ostatnich dekadach, co wpłynęło na ich zanik w najmłodszych osadach. Do takich związków należą polichlorowane bifenyle, czy pestycydy chloroorganiczne. Podobnie, zmniejszyło się stężenie ołowiu w pobliżu dróg po wycofaniu z użycia tetraetyloołowiu, jako środka przeciwstukowego. Z tego powodu ołów jest uważany za dobry sygnał stratygraficzny. Ważną kategorią zanieczyszczeń powietrza są cząstki pyłów, szczególnie tych pochodzących ze spalania paliw kopalnych, których transport w skali globalnej jest dobrze udokumentowany w archiwach środowiskowych, jakimi są warstwy lodu lodowców, torfowiska, osady morskie, rzeczne, jeziorne i lądowe. Innym przykładem chemicznego sygnału stratygraficznego są rozdrobnione odpady polimerowe zwane mikroplastikiem. Tworzywa sztuczne na masową skalę zaczęto stosować od połowy XX wieku, czyli od proponowanego początku antropocenu, stąd wykorzystanie wszędobylskiego i bardzo trwałego mikroplastiku jako sygnału chemicznego antropocenu jest obiecujące. W literaturze naukowej ostatnich lat pojawia się wiele nowych propozycji sygnałów stratygraficznych antropocenu. Jednym z ciekawszych są mikrokulki szklane, które stosuje się między innymi w farbach drogowych do malowania poziomych znaków, przejść dla pieszych, wyznaczania miejsc parkingowych i innych. Badaniami nad tym sygnałem zajmuje się aktualnie Zespół z UJK pod kierunkiem Prof. dr hab. Zdzisława Migaszewskiego w ramach projektu OPUS finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki.

Przed 2016 rokiem, w którym członkowie AWG przedstawili rekomendacje dotyczące daty początku antropocenu w połowie XX wieku, ukazały się liczne publikacje, w których autorzy proponowali różne daty początkowe tej epoki, w tym tzw. wczesny antropocen (8000 lat; związany z rozwojem rolnictwa), 1610 rok (w lodzie antarktycznym z tego roku stwierdzono obniżenie stężenia CO2), początek rewolucji przemysłowej (około 1750 r.). Propozycje te wskazywały na konkretne przejawy działalności człowieka, których nasilenie zostało zarejestrowane w archiwach środowiskowych. Nie były one jednak na tyle silne w skali całej planety by spełniać kryterium globalnego zasięgu. Dopiero od połowy XX wieku zasięg zmian antropogenicznych umożliwił ich rejestrowanie jako wyraźny sygnał stratygraficzny we współczesnych osadach na obu półkulach naszego globu, stanowiąc swoisty zapis działalności człowieka w dziejach Ziemi.

Jednostki geologiczne trwają tysiące, miliony, a nawet miliardy lat, stąd według wielu geologów uznanie antropocenu za epokę to sytuacja bez precedensu. Jeśli antropocen zostanie oficjalnie uznany za epokę, będzie to oznaczało, że dzisiejsi siedemdziesięciokilkulatkowie będą żyli w dwóch różnych epokach geologicznych. Biorąc pod uwagę wiek Ziemi (około 4,6 mld lat), czy wiek najstarszych skał budujących litosferę (3,8-4 mld lat), 71 lat to bardzo krótki czas w historii Ziemi. Autorka tego tekstu będzie wraz z innymi uprawnionymi do tego członkami AWG głosować nad wnioskiem do Międzynarodowej Komisji Stratygraficznej o dalsze procedowanie procesu uznania antropocenu za epokę w historii Ziemi. Niezależnie od jego wyników, termin „antropocen” już na stałe zagościł w naszej codzienności i skłania do refleksji nad tym, w jaki sposób „czynimy sobie Ziemię poddaną”.

Fot. Karkonoski Park Narodowy/ Jednym z proponowanych miejsc, gdzie widoczna jest granica między holocenem (megalajem) a antropocenem jest torfowisko na Równi pod Śnieżką.

 

 

Nasz profil na Facebook
Tweeter
YouTube
Radio Fraszka