人类世与海洋环境史
一个新的分析框架
包茂红北京大学历史学系
本文原载《信睿周报》第75期
为阅读方便，注释从略
人类世是一个新的地质时代，它与全新世的区别在于，人类活动代替自然营力成了改变地球环境的主要动力。这种改变不仅对陆地环境造成影响，也对海洋环境产生了深刻影响，并在一定程度上推动了海洋环境史研究。
在正式论述人类世与海洋环境变化和海洋环境史研究之前，需先厘清“人类世”概念的提出和发展。地球环境已有46亿年的历史，认识这么漫长的历史通常采用地质学的分期方法，即“宙、代、纪、世”的序列。现在我们正处于显生宙—新生代—第四纪—全新世，全新世始于1.2万至1万年前，划分更新世和全新世的金钉子是在格陵兰岛发现的、记录新仙女木事件结束的冰芯。全新世的特点是气候虽有波动但整体相对温暖，人类文明就产生和发展于这个地质阶段。在全新世下，用于分期的金钉子是地质变化的标识，推动地球环境变化的动力都是自然营力，人类活动发挥的作用很小。但进入20世纪后，随着全球变暖加剧，科学家逐渐认识到人类活动在全球环境变化中发挥的作用越来越大，地球环境发生了质的变化。
人类世概念的提出和发展
年，荷兰大气化学家保罗·J.克鲁岑（PaulJozefCrutzen）和尤金·F.斯托默（EugeneF.Stoermer）提出了“人类世”的概念。克鲁岑认为，在过去的两个多世纪里，人类活动导致的二氧化碳排放使全球环境偏离了先前的自然变化轨迹，形成了一个由人为活动主导的新的地质时代，可以称之为“人类世”，大体始于18世纪末。用于区分人类世和全新世的金钉子是主要由化石燃料燃烧引起的、大气中二氧化碳和甲烷含量日益增加的现象。这个概念提出后，在三个方面引起了争议：人类活动是否已超过自然营力成了改变地球环境的主导力量？人类世能否反映人类活动的本质？金钉子到底何时出现？
经自然科学家和历史学家深入研究和合作，证实了地球环境自工业革命以来确实发生了与以前不同的变化，突出表现是大气中的二氧化碳含量迅速增加，尤其在第二次世界大战后，增速更快，且大气环境变化与社会经济变化相匹配。工业革命前，大气中的二氧化碳含量大约是ppm—ppm（partspermillion，百万分比浓度），这一数字在年上升到ppm，年上升到ppm，30年间的上升幅度占工业革命以来上升幅度的一半以上。于是，人类世被划分为三个阶段：约从年到年的工业时期，从年到年左右的大加速时期，约从年开始的管理地球环境时期。总之，人类活动超越自然营力成为全球环境变化的主导力量，已经是不争的事实。
如果以年为金钉子，那么年后人类活动的本质是什么？换言之，人类世能否反映这个新地质时代的本质？美国学者杰森·摩尔（JasonMoore）认为，人类世不是一个能够充分反映时代特点的概念，相比之下，“资本世”更加合适。资本主义比人类更能反映这个时代的本质，正是资本主义对人和自然的贪婪剥削促使人去破坏地球环境。还有学者认为，支撑资源和能量的全球性流动的是奴隶种植园。种植园的特点包括：对多元的农地、草场和林地进行单一化利用，或进行单一种植，形成榨取型、封闭的种植园体系；依赖奴隶或其他形式的契约劳工引进来创造财富；单一种植的产品经过使用化石燃料的工厂加工变成全球流通的商品，而这一步正是人类世所强调的。“种植园世”似乎比“人类世”更能体现人类促成的地球环境的转型。然而，资本主义并不是现代世界唯一的社会形态或发展模式，用资本世代替人类世不免有以偏概全之嫌。种植园世虽然突出了生物多样性减少甚至单一化导致的地球环境变化，但对工业化造成的最主要问题估计不足。因此，综合考虑，人类世是目前对地球环境比较全面的概括，特别是其反映了工业化、城市化等体现的现代性对地球环境的巨大影响。
关于区分全新世和人类世的金钉子，学者提出了不同的标准和标志物，但基本都是学术探讨，并未形成共识。产生较大影响的是以下两种观点。一由克鲁岑提出，他认为人类世始于18世纪末，金钉子是年瓦特发明了可以用于各种工业的蒸汽机，人类由此进入以化石燃料为驱动力的工业生产时代。二是隶属于第四纪地层学分会和国际地层学委员会的“人类世工作组”提出的观点。他们认为，人类世始于大约年，金钉子是在20世纪四五十年代出生的所有哺乳动物的骨骼和牙齿中含有的核武器试验留下的化学印记。克鲁岑的观点经大众传媒普及，已经被广泛接受，并形成了相对完整的体系，但人类世工作组的观点正在成为负责地质分期和命名的专业机构——国际地质学大会（IGC）的选择。
在年召开的国际地质学大会上，第四纪地层学分会和国际地层学委员会以88%的赞成票同意人类世成为一个正式的地层单位，并以20世纪中期的某个地层标识为金钉子，地球环境在这个时代发生了全面变化，而且变化大加速。同时，人类世工作组还强调如下现象的象征意义：伴随城市化和农业发展而来的土壤侵蚀和水土流失现象的大幅增加；人为活动对诸如碳、氮、磷和各种金属及其化合物的循环造成的明显中断性扰动；人为扰动造成的环境变化，包括全球变暖、海平面上升、海洋酸化和海洋“死亡地带”的扩展；海陆生物圈的快速变化，包括栖息地损失、过度捕猎、驯养动物数量飞涨、物种入侵；新“矿物”和“岩石”的飞速增加以及全球扩散，其中包括混凝土、粉煤灰和塑料，以及无数由这些物质和其他物质“经过技术合成的化石”。
本文兼采克鲁岑和人类世工作组的观点，在论述全球海洋环境变化时以年为起点，在论述太平洋环境史研究时以年为起点。
人类世与全球海洋环境变化
地球环境是一个整体，海陆本应和合联动，但在传统的认识中，陆地是人类生产和生活的主要场所，海洋则是阻隔人类活动的“天堑”。15世纪末，海道大开，天堑变通途，海洋成为把人类联结在一起的纽带。工业革命之后，由蒸汽机驱动的铁甲船不仅缩短了航行时间，还增强了航行的安全性，海底电缆的敷设促进了信息的快速流通，全球化加速，世界迅速被压缩，海洋也相应地被压缩。与此同时，无论就规模还是强度而言，人类对海洋环境的扰动都愈演愈烈。
海洋对流、温盐环流和海洋涡流是搅动气候变化的引擎，海洋又是全球热量的储库，在吸收二氧化碳等温室气体的过程中会发生海洋温暖化和酸化等现象。此外，海洋还是地球上最大的二氧化碳储藏区（另外两个是大气和陆地生物圈）。二氧化碳进入海水后，因碳酸饱和作用及海底碳酸盐的缓冲效应被中和并溶解，但这个过程非常缓慢，通常需要几百年才能达致平衡。工业革命前，海洋吸收和释放的碳的总量处于相对平衡状态，但在工业革命后，这种平衡逐渐被打破。从工业革命到20世纪末，人类共释放了亿吨二氧化碳，远远超过海洋能够在短期内吸收以及不同碳库之间相互抵消的量，导致碳循环严重不平衡。从年到年，海洋吸收了人类二氧化碳排放总量的40%。年，海洋释放了6亿吨自然碳，但吸收了20亿吨人为碳，净吸收碳量14亿吨。从年到年，距离海面70米范围内的水温每10年上升0.11°C，从年到年，从距离海面米到海底范围内的水温也可能上升了。这说明，随着时间的推移，从离海面近的范围开始的温暖化逐渐传导到海底，整个海洋都温暖化了。海洋温暖化会导致储存在大陆坡的甲烷水合物中的甲烷逃逸，挥发到大气中，增强温室效应。据估算，海洋中的甲烷水合物中蕴含着大约1万亿至5万亿吨碳，比传统化石燃料的蕴藏量还大。此外，甲烷水合物分解会造成原有大陆坡地区的压力结构变化，发生滑坡等海洋地质灾害。海洋温暖化促发热带风暴和极端天气的强度和数量大幅上升，会造成珊瑚礁大规模死亡，鱼群向深海逃亡，许多失去食物来源的海洋生物将遭受劫难。
同时，大量碳进入海洋后会引起海洋酸化和生物新陈代谢变化。二氧化碳在海洋近表层溶解后生成碳酸，导致海水pH值下降。自工业革命以来，海表水的酸度增加了26%，相应的pH值下降了0.1。一旦海水的酸碱度失衡，就会对许多海洋无脊椎动物造成致命伤害，某些海洋动物在适应酸碱度变化的过程中会通过代偿或调整而发生性状改变，甚至出现生存危机。
海洋还是人类生产和生活的场所。进入人类世后，世界市场把全球海域和所有人群有机地整合在一起，人类利用海洋最常见的方式是海上运输和渔业。海上运输因其大型化、便捷化和经济化而逐渐成为大宗物品（包括原油、石油产品、铁矿石、煤炭、谷物等）流转的主要方式。年到年，粮食运价下降70%，煤炭运价下降80%。海运成本下降在一定程度上改变了全球工业布局，一些资源缺乏国家相继在沿海地区建立工业园区，利用国际资源发展经济。但多次发生的轮船漏油、沉船事故污染了海洋环境，造成了航线障碍，压舱水的异地装卸还会导致海洋生物入侵和海港地区环境异化。邮轮也会导致海洋环境污染。截至年，欧洲的20艘豪华邮轮中有17艘没有安装氮氧化物净化器和碳微粒滤清器，而这20艘豪华邮轮排放的有毒物质，相当于1.2亿辆私家车排放量的总和。另外，随着船舶吨位数增加和运行频繁，航行产生的噪音每10年增加约3分贝，这种噪音的增加会影响海洋生物的行为。
同时，渔业也经历了从近海到远洋，从手工垂钓到机械捕捞，从独木舟到捕捞船队，从生计渔业到商业化、工业化渔业等转变。20世纪初，伴随柴油动力船和冷冻设施投入使用，传统的桁杆拖网被现代拖网取代，柴油拖网渔船的渔获量比蒸汽拖网渔船高40%。机械化和市场化不但大幅提高了捕捞效率和捕捞量，而且促使了渔业工业化和全球化。然而，现代化渔船队在各个海域追逐鱼群，也导致世界上主要渔场逐渐崩溃，海洋出现荒漠化现象。
渔获量最先出现持续下降的区域是北海。尽管捕鱼技术不断改进，市场需求持续增加，但英格兰和威尔士从北海捕获的鱼从年至年的年均19.3万吨下降到年至年的年均9.3万吨。北海的鲱鱼总渔获量在年达到最高峰（万吨），然后逐年下降，年时已跌至20万吨。渔民为了赚取利润，采取了更加疯狂的生产方式，如增加拖网作业频率，许多海床每年遭受至少2至3次拖网捕捞，有的甚至高达十多次。同时，美国东海岸附近的渔场也经历了一场浩劫。截至年，来自东、西欧的多艘船捕获了万吨鱼，导致多个渔场崩溃。由于各国在20世纪70年代至80年代相继宣布实施海里专属经济区政策，深海渔业此后迅速发展，超级拖网渔船持续深耕水下多米的区域。拖网经过之处，除了鱼源枯竭，海底地形和环境也被严重破坏，成了没有生命的海底沙漠。过度捕捞导致渔业生产停滞，到80年代末，世界渔业产量稳定在万吨。此后，无论如何进行技术创新，市场需求和预期多么巨大，投入渔业的资金多么充沛，捕捞海域如何扩展，渔获量都无法突破。
渔业危机引起人类社会的
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