Antropocen – epoka geochronologiczna czy tylko krótkie zdarzenie? Jak geolodzy decydują o losach świata

Słynny naukowiec i filozof Blaise Pascal napisał niecałe 400 lat temu: „człowiek jest trzciną najsłabszą na wietrze, najwątlejszą w przyrodzie, ale trzciną myślącą”. Zapewne nie śniło mu się wówczas, że nasz gatunek wkrótce stanie się siłą napędową zmian na skalę planetarną, a ludzkie ślady będą obecne w globalnym zapisie geologicznym.

Podobnie jak Pascal, oficjalnie żyjemy w epoce holocenu – jednostce geochronologicznej podziału dziejów Ziemi, która rozpoczęła się około 11700 lat temu, wraz z końcem ostatniego zlodowacenia i charakteryzuje się łagodnym i stabilnym klimatem. Jednak w 2000 r. Paul Crutzen, nieżyjący już chemik atmosferyczny i laureat Nagrody Nobla, po raz pierwszy zaproponował termin antropocen dla obecnej epoki. Miał na myśli zmiany klimatu, które zachodzą w wyniku głębokiego wpływu człowieka na cały system i granice planetarne Ziemi. Jako początek antropocenu Paul Crutzen wskazał koniec XVIII wieku, wiążąc go z rewolucją przemysłową w Europie, która przyczyniła się do gwałtownego wzrostu emisji gazów cieplarnianych do atmosfery. Późniejsze analizy wskazują również na połowę XX wieku jako punkt zwrotny ku globalizacji¹. Używając terminu antropocen Crutzen rozpoczął ważną dyskusję w środowisku geologów i geochronologów, co zaowocowało utworzeniem w 2009 r. Grupy Roboczej ds. Antropocenu Międzynarodowej Unii Geologicznej.

Kiedy tak naprawdę rozpoczął się antropocen? To ważne pytanie zadają sobie stratygrafowie i geolodzy, a ich propozycje są rozbieżne: od późnego plejstocenu (11850 p.n.e.), przez 1610 r. (minimalny poziom CO₂, „orbital spike”) czy 1780 r. proponowany przez Crutzena, kończąc na 1964 r. (pojawienie się gwałtownego wzrostu izotopu plutonu-239 w zapisie geologicznym jako pozostałości po testach atomowych).

Także historia, filozofia i antropologia różnie definiują antropocen – niektórzy datują jego rozpoczęcie nawet na 50 tysięcy lat temu, kiedy nasi praprzodkowie mieli realny wpływ na wyginięcie megafauny. Inni na 10-12 tysięcy lat temu, czyli moment rewolucji agrarnej.

Do tej pory Grupa Robocza ds. Antropocenu jest częściowo zgodna, że za początek tej epoki jako punktu zwrotnego ku globalizacji należy przyjąć połowę XX wieku². Po 1952 r. wszystkie wskaźniki socjoekonomiczne oraz parametry opisujące system Ziemi zaczęły dramatycznie i stale wzrastać (liczebność populacji, PKB, produkcja, zużycie wody, emisja gazów, średnia temperatura itd.) – trendy te nazywamy wielkim przyspieszeniem (ang. great acceleration). „Od połowy dwudziestego wieku obserwujemy wyraźne nasilenie zmian środowiskowych. Wielkość tych zmian przytłacza planetarny system regulacyjny. Obecna zawartość dwutlenku węgla w atmosferze jest prawdopodobnie wyższa niż ta znana z trzech ostatnich milionów lat” – to słowa geologa i stratygrafa prof. Martina Heada z Uniwersytetu Toronto w Kanadzie, który jest głosującym członkiem Grupy Roboczej Podkomisji Startygrafii Czwartorzędu ds. Antropocenu i Międzynarodowej Podkomisji ds. Klasyfikacji Stratygraficznej, ustalających wieki i granice geologiczne. Prof. Martin Head jesienią 2022 r. odwiedził Polskę, aby opowiedzieć o antropocenie w rozumieniu geologicznym. Spotkał się z środowiskiem naukowym Uniwersytetu Warszawskiego oraz był gościem otwartego spotkania Klubu Myśli Ekologicznej w Katowicach³.

Czy to oznacza, że zmiany klimatu są naszym najnowszym i największym zmartwieniem? Niekoniecznie. W czasie geologicznym, na przestrzeni setek milionów lat, klimat Ziemi bardzo się zmieniał, a razem z nim żyjące na planecie organizmy. Bliższy nam plejstocen (2,59 mln lat – 13,6 tys. lat p.n.e.) charakteryzował się cyklicznymi zmianami klimatu, glacjałami i interglacjałami. W górnym plejstocenie obserwujemy wymieranie megafauny (zwierząt o dużych rozmiarach, np. nosorożce włochate, mamuty, lemury olbrzymie), m.in. wskutek drastycznych zmian klimatu. Wtedy wpływ człowieka i jego ingerencja w przyrodę nie osiągały takiej skali jak dzisiaj, a ludzie potrafili żyć w połączeniu z naturą, w sposób zrównoważony korzystając z jej darów. Obecnie naukowcy coraz częściej ostrzegają przed zanikaniem bioróżnorodności naszej planety. Choć co roku odkrywane są nowe gatunki zwierząt i roślin, to zwykle są już one zagrożone wyginięciem. Mówi się o szóstym masowym wymieraniu na Ziemi, które bezpośrednio spowodowane jest przytłaczającą ingerencją człowieka w przyrodę i systemy ziemskie.

„Wyginięcie 60% gatunków dużych ssaków około 50 do 10 tysięcy lat temu to najwcześniejszy ślad działalności współczesnego człowieka na naszej planecie. Rewolucja przemysłowa pod koniec XVIII wieku przyczyniła się do nasilenia skutków działalności człowieka, ale głównie na skalę lokalną i regionalną. Dopiero w połowie XX wieku działalność człowieka powoduje zachwianie mechanizmów regulacyjnych naszej planety, pozycjonując system Ziemi na trajektorii wysoce destrukcyjnej dla ekosystemów, społeczeństwa i globalnej gospodarki. Żyjemy w nowej epoce geologicznej: antropocenie” – argumentuje prof. Head.

Geolodzy to naukowcy, którzy patrzą w ziemię, poszukując w jej osadach śladów przeszłości, tym samym próbując odtworzyć procesy i wydarzenia kształtujące Ziemię oraz organizmy, które kiedyś na niej żyły. Jednak od połowy XX wieku znajdują oni w osadzie niepokojące i nowe sygnały geologiczne, które bezpośrednio wskazują na zmiany w klimacie oraz na nastanie nowego okresu. Sygnały te są produktem sztucznie wytworzonym przez człowieka i nazywamy je markerami antropogenicznymi. Należą do nich: popioły lotne, sadza, nowe minerały i kompozyty, beton, mikroplastik, metale (m.in. aluminium) i inne chemiczne sygnały, w tym pestycydy czy środki ochrony roślin, izotopy stabilne i radiogeniczne np. pluton-239, stosowany do produkcji broni oraz energii jądrowej⁴.

Właśnie te nowe wskaźniki chronostratygraficzne powinny wyznaczać początek nastania nowej epoki geologicznej – antropocenu, ale niestety nie wszyscy geolodzy są w tym zgodni. Spośród wszystkich wyżej wymienionych markerów członkowie Grupy Roboczej ds. Antropocenu uznali pluton-239 za najbardziej globalny, a zatem odpowiedni marker w znaczeniu chronostratygraficznym. W profilach geologicznych osadów z całej Ziemi, jego obecność pojawia się gwałtownie w osadach z połowy XX wieku, ponieważ powstał w wyniku przeprowadzonych testów broni jądrowej. Pozostałe markery również nie pozostają bez znaczenia, niszczą i zatruwają nasz ekosystem, np. mikroplastik, rozdrobnione cząstki odpadów plastikowych (<5 mm), które występują dosłownie wszędzie, w powietrzu, glebie, wodach powierzchniowych czy w arktycznym śniegu, zagrażając zdrowiu ludzi i zwierząt.

W 2020 r. w magazynie „Nature” został opublikowany artykuł naukowy pokazujący, że masa ludzkiej technosfery przekroczyła masę biosfery⁵. Na 1 metr kwadratowy powierzchni Ziemi łącznie z oceanami przypada 1 kg betonu. Masa plastiku wynosi 8 gigaton (1 gigatona [Gt] to 1000000000000 kilogramów), podczas gdy biomasa zwierząt wynosi 4 Gt. Masa budynków i infrastruktury ludzkiej to 1100 Gt, zaś biomasa drzew i całej roślinności 900 Gt. Betonujemy wszystko, niedługo zacznie brakować nam czystej gleby.

Pomimo namacalnych dowodów zmian w zapisie geologicznym, geolodzy bardzo sceptycznie podchodzą do pomysłu wprowadzenia nowej epoki i zmian w jednostkach geochronologicznych. Niestety środowiska naukowe w dużym stopniu pozostają konserwatywne i nieugięte, zaś w przypadku zmian klimatu potrzeba szybkich i zdecydowanych działań. Dyskusje wśród geologów, członków Podkomisji Klasyfikacji Stratygraficznych oraz Roboczej Grupy ds. Antropocenu toczą się wokół kilku kwestii. Kluczowe pytanie brzmi – czy antropocen ma stać się nową epoką geologiczną, zwiastującą koniec holocenu, czy może jest tylko piętrem holocenu, czyli mniejszą jednostką? Wciąż jednak jest wiele głosów sceptycznych, które nie zgadzają się na wprowadzenie tego terminu do geochronologii, uważających zmiany klimatu za naturalny proces albo krótkie zdarzenie geologiczne, które w końcu minie. Pozostaje pytanie – czy szybciej nie przeminie ludzkość?

Członkowie Roboczej Grupy ds. Antropocenu zasadniczo chcą wprowadzenia nowej epoki. Aby zaproponować taką zmianę, należy przedstawić reprezentatywne miejsce na świecie, gdzie w zapisie wybranego profilu geologicznego pojawia się wzorzec – stratotyp granicy geologicznej (GSSP – Global Boundary Stratotype Section and Point), czyli precyzyjnie wyznaczona dolna granica antropocenu. W geologii mówi się o wbiciu „złotego gwoździa”. Członkowie Roboczej Grupy ds. Antropocenu przedstawili 12 kandydatów do wbicia „złotego gwoździa” antropocenu. Są to osady znajdujące się w: Jeziorze Crawford (Kanada), Jeziorze Sihailongwag (Chiny), zbiorniku Searsville (Kalifornia, USA), Zatoce San Francisco (USA), Zatoce Beppu (Japonia), Basenie Gotlandzkim (Morze Bałtyckie), Zatoce Meksykańskiej (USA), nacieki jaskini Ernesto (Włochy), zapisy w Rafie Flindersa (Australia), rdzeń lodowy Palmer (Antarktyda), osady miejskie w Wiedniu (Austria), a także  torfowisko u podnóża Śnieżki (Polska).

Spośród kandydatów na początku tego roku (luty-marzec) zostanie wybrany tylko jeden kandydat na „wbicie złotego gwoździa”. Faworytem jest Jezioro Crawford, którego roczna cykliczność zapisana w osadzie wykazuje pik plutonu-239 oraz systematyczne zmiany w osadzie po 1952 r. Pojęcie „złotego gwoździa” nabiera tu nieco innego znaczenia. Kiedyś w historii geologicznej nastanie nowej epoki było kolejnym cudownym przeobrażeniem naszej planety, a dla naukowca-odkrywcy świętem, zaś w przypadku antropocenu jest to niechlubny ślad żerowania człowieka, który może doprowadzić do wymarcia własnego gatunku. Może „złoty gwóźdź” antropocenu wypadałoby zastąpić kawałkiem plastiku, betonu, metalu, czy innych sztucznych tworów, które w pełni reprezentują człowieka XX oraz XXI wieku?

We wrześniu 2021 r. we Florencji miało miejsce sympozjum, na którym dyskutowano nad słusznością wprowadzenia nowej nazwy jednostki geochronologicznej (jawna część spotkania dostępna jest na YouTube⁶). Natomiast w grudniu 2021 r. odbyło się w Berlinie spotkanie, podczas którego wytypowano trzech kandydatów, zaś w kolejnym głosowaniu które odbędzie się pod koniec lutego 2023 r., zostanie wytypowany ostateczny kandydat, który zostanie przedstawiony Subkomisji ds. Czwartorzędu. Potrzebna jest 60-procentowa większość głosów, aby członkowie komisji zdecydowali, czy zaprezentowane dowody są na tyle istotne, że można ogłosić nastanie nowej epoki geologicznej wraz z miejscem wbicia „złotego gwoździa” i datą jej rozpoczęcia. Prof. Martin Head uczestniczy we wszystkich tych spotkaniach i głosowaniach, nie poddając się w dążeniach do utworzenia nowej epoki geologicznej. Niestety jest to długotrwały i biurokratyczny proces, optymistycznie może koniec 2023 r. przyniesie ostateczną decyzję komisji.

Dlaczego to głosowanie jest ważne nie tylko w środowisku naukowym? Martin Head wyjaśnił, że jeśli antropocen zostanie zakwalifikowany jako oddzielna epoka geologiczna, będzie to mieć skutki nie tylko w środowisku naukowym, ale także w świecie polityki i kultury. Dostaniemy czytelny sygnał, że jako ludzie jesteśmy siłą sprawczą na skalę planetarną, podobną do wybuchów wulkanów, trzęsień ziemi czy upadków asteroid. Będzie to alarm wzywający do pobudki i przeciwdziałania. Head jest zwolennikiem tego podejścia.

Istnieje też możliwość, że komisja nie zatwierdzi antropocenu jako jakiejkolwiek jednostki chronostratygraficznej. Wielu konserwatywnych geologów wciąż zaprzecza jakoby człowiek mógł mieć tak drastyczny wpływ na klimat. Wówczas świat dostanie sygnał, że nic wielkiego się nie dzieje, możemy kontynuować ludzką działalność w stylu „business as usual”, która może nas poprowadzić drogą innych wymierających gatunków.

Małgorzata Lempart-Drozd, Barbara Ewa Wojtaszek

Małgorzata Lempart-Drozd – doktor Nauk o Ziemi, mineralog, geolog, adiunkt w Instytucie Nauk Geologicznych Polskiej Akademii Nauk.

Barbara Ewa Wojtaszek – kotrenerka Szkoły Integralnej Ekopsychologii, organizatorka społecznościowa w Fundacji Rzecz Społeczna, prezeska zarządu Fundacji Klub Myśli Ekologicznej, aktywistka Śląskiego Ruchu Klimatycznego.

Przypisy:
1. Crutzen, P.J. and Stoermer, E.F. (2000) The „Anthropocene”. Global Change Newsletter, 41, 17; Steffen W., Sanderson A., Tyson P.D., et al. (2004) Global Change and the Earth System: A Planet Under Pressure. The IGBP Book Series. Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 336 pp.
2. The Anthropocene as a Geological Time Unit. (2019). In J. Zalasiewicz, C. Waters, M. Williams, & C. Summerhayes (Eds.), The Anthropocene as a Geological Time Unit: A Guide to the Scientific Evidence and Current Debate (pp. I-Ii). Cambridge: Cambridge University Press.
3. Nagranie spotkania można obejrzeć w języku polskim i angielskim na kanałach YouTube oraz Facebook Klubu Myśli Ekologicznej: facebook.com/klubmyslieko/videos/474765244715199 lub youtube.com/watch?v=iiUMsqbWzhc.
4. Jw.
5. Global human-made mass exceeds all living biomass, Elhacham E., Ben-Uri L., Grozovski J., M. Bar-On Y. & Milo R., „Nature”, 2020, 588, s. 442-444, nature.com/articles/s41586-020-3010-5 [dostęp 10.01.2023].
6. Nagranie spotkania Międzynarodowego Sympozjum dotyczącego antropocenu youtube.com/watch?v=nqtIlaDMBvA.