人类大气破坏远早于工业时代

南美洲干湿交替的气候类型记录了当地的空气污染历史。照片来源:科学

根据我们的报纸，你可以在秘鲁安第斯山脉徒步找到凯尔卡亚冰帽，那里海拔将近5500米。这个地方非常荒凉和原始，只有一棵小灌木长在岩石上。但是如果你深入研究，你会发现一个“肮脏”的历史:南美洲的空气污染记录。一项对取自凯尔凯亚的冰芯的新研究表明，人类在工业革命前几个世纪就开始污染这个地区。这些结论表明，人类世(一个由人类对地球的影响定义的新的地质时期)在不同的时间在不同的地区开始。

只要人类向大气中释放污染物，地球的冰川就会捕获它们。由于热带地区每年雨季和旱季交替出现，凯尔凯亚冰芯提供了过去大气状况的生动记录。雨季给这里带来了雪，而旱季带来了灰尘。俄亥俄州立大学的地球科学家保罗·加布里耶利解释说，所有东西一旦落到冰川上，交替的季节就会产生“干净又脏”的条纹冰。到那时，空气、雪或灰尘中的一切最终都会被困在冰川中。

这意味着科学家可以利用冰芯重塑当地的污染历史。例如，科学家发现了古希腊和古罗马采矿业从格陵兰冰川释放到大气中的微量金属。加布里耶利认为，南美洲的冰川可能记录了类似的人类活动，尤其是因为该大陆有着悠久的采矿和冶金历史。

法国图卢兹生态实验室的环境地球化学专家Francois De Vleeschouwer没有参与这项研究，他指出，早在公元前1400年，南美洲居民就开始采矿和冶炼铜，而印加文明在公元15世纪引进了银(通常含铅)冶炼技术。在露天熔炉中熔化这些金属会将微粒释放到大气中，然后成为落到凯尔卡亚冰盖的沉积物和灰尘的一部分。加布里耶利的团队在冰芯中发现了金属的痕迹，包括前哥伦布时代的铜和铅，这为印加人和前印加人的排放提供了证据，而德·弗利舍库沃的研究记录了阿根廷火地岛类似的泥炭数据。德·弗莱施库沃说，新的论文还首次量化了殖民时期之前南美洲的空气污染，表明排放水平“高到足以将印加人视为污染者”

但是加布里耶利提到，直到16世纪，当西班牙殖民者来到这里，空气污染开始增加。“罪魁祸首”可能是玻利维亚波托西的巨大银矿。在殖民时期，贵金属几乎全部在这里开采。与此同时，释放到南美大气中的铅和其他金属的含量是前所未有的。从1450年到1900年，凯尔卡亚冰芯中的铅含量几乎翻了一番，锑金属的含量增加了3.5倍。加布里耶利和他的同事最近在《国家科学院院刊》在线发表了相关报告。

到19世纪，空气污染逐渐减缓。当时，南美洲正处于独立战争时期，由于基础设施遭到严重破坏，其经济陷入瘫痪。但在20世纪，随着新铜矿的开采、燃煤火车、含铅汽油的引入以及钼等新金属的开采，污染又回来了，并且加剧了。1900-1989年是凯尔凯冰芯记录的最后一年。在此期间，大气中的银含量几乎是以前的3倍，铅增加了一倍，钼增加了一倍多。“检查钼污染是否会持续到现在是非常重要的，因为富含这种元素的灰尘可能会毒害人类。”加布里耶利提到。

尽管南美洲的绝大多数空气污染物来自20世纪，但加布里耶利的团队认为，殖民时期的采矿和冶金活动对环境产生了巨大影响，这一时期应被视为该地区人类世界的开端。

巴西圣保罗大学的大气物理学家亚历山大·科雷亚(Alexandre Correia)没有参与这项研究，他说这比工业时代早了240年，这意味着“人类世界的开端在世界不同地区是不同的”。(张张)

《中国科学日报》(2015年2月11日，第二版国际版)

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