عصر الأنثروبوسين من ضمن العصور الجيولوجية

ما هو عصر الأنثروبوسين الجيولوجي؟

حقبة الأنثروبوسين هي فترة غير رسمية من الزمن الجيولوجي تشكل التقسيم العالمي الثالث للعصر الرباعي (منذ 2.6 مليون سنة حتى الوقت الحاضر)، والتي تتميز بالوقت الذي بدأت فيه الأنشطة الجماعية للبشر (الإنسان العاقل) في تغيير الأرض بشكل كبير السطح والغلاف الجوي والمحيطات وأنظمة دورة المغذيات، وتجادل مجموعة متزايدة من العلماء بأن حقبة الأنثروبوسين يجب أن تتبع عصر الهولوسين (منذ 11700 عام حتى الوقت الحاضر) وأن تبدأ في عام 1950، إن اسم الأنثروبوسين مشتق من اليونانية ويعني العصر الحديث للإنسان.

في عام 2016 صوتت مجموعة عمل الأنثروبوسين التابعة للاتحاد الدولي للعلوم الجيولوجية (IUGS) للتوصية بعصر الأنثروبوسين باعتباره حقبة جيولوجية رسمية في المؤتمر الجيولوجي الدولي الخامس والثلاثين، ومن أجل جعل هذا الفاصل الزمني رسمياً يجب أولاً اعتماده من قبل (IUGS) واللجنة الدولية للطبقات الأرضية.

مقياس النشاط البشري لفترة عصر الأنثروبوسين الجيولوجي:

• تُستخدم التغييرات في طبقات الصخور وتكوين الأحافير التي تحتويها لتحديد الحدود بين الفترات الرسمية للوقت الجيولوجي.

• على مدار تاريخ الأرض تم التقاط فترات من الاضطرابات التي تتميز بالانقراض الجماعي والتغيرات في مستوى سطح البحر وكيمياء المحيطات والتغيرات السريعة نسبياً في أنماط المناخ السائدة في طبقات الصخور، وغالباً ما تشير هذه الفترات إلى نهاية فترة زمنية وبداية أخرى.

• يتوقف إضفاء الطابع الرسمي على الأنثروبوسين على ما إذا كانت تأثيرات البشر على الأرض كبيرة، بما يكفي لتظهر في نهاية المطاف في طبقات الصخور.

• يتفق معظم العلماء على أن التأثير الجماعي للبشر كان صغيراً قبل فجر الثورة الصناعية في منتصف القرن الثامن عشر، ومع ذلك فإن التقدم التكنولوجي الذي حدث منذ ذلك الحين قد مكّن البشر من إجراء تغييرات منهجية واسعة النطاق تؤثر على جوانب عديدة من نظام الأرض.

• في الوقت الحاضر للبشر تأثير عميق على سطح الأرض والغلاف الجوي والمحيطات ودورة المغذيات البيوجيوكيميائية، وبحلول عام 2005 حول البشر ما يقرب من خمسي مساحة الأرض للزراعة، (تمثل الأراضي المزروعة عُشر مساحة الأرض في حين تم استخدام ثلاثة أعشار تقريباً للمراعي)، وتم منح عُشر مساحة إضافية من الأرض للمناطق الحضرية بحلول هذا الوقت.

• وفقاً لبعض التقديرات حصد البشر أو سيطروا على ما يقرب من ربع إلى ثلث الكتلة الحيوية التي تنتجها النباتات الأرضية في العالم (صافي الإنتاج الأولي) على أساس سنوي منذ التسعينيات.

يُعزى جزء كبير من هذه السيطرة الشاملة على إنتاج نباتات الأرض إلى تطوير طريقة لتثبيت النيتروجين الصناعي تسمى عملية هابر بوش، والتي تم إنشاؤها في أوائل القرن العشرين بواسطة الكيميائي الألماني فريتز هابر، وتم تكريرها لاحقاً بواسطة الكيميائي الألماني كارل بوش، وتصنع عملية هابر بوش الأمونيا من النيتروجين والهيدروجين في الغلاف الجوي تحت درجات حرارة وضغوط عالية؛ لاستخدامها في الأسمدة والذخائر الاصطناعية.

تطورات بشرية ومناخية لعصر الأنثروبوسين الجيولوجي:

• مع نمو عدد السكان ازداد استخدام الطاقة وتوسع اشتقاق الطاقة من الخشب والوقود الأحفوري الذي يمكن الحصول عليه بسهولة (مثل البترول والغاز الطبيعي والفحم).

• تضاءل ثاني أكسيد الكربون (CO2) المنبعث من حرائق الطهي وغيرها من المصادر خلال فترات ما قبل الصناعة مقارنة بالكمية المنبعثة من الأفران الصناعية والمراجل ومحطات الطاقة، التي تعمل بالفحم والمركبات التي تعمل بالبنزين وإنتاج الخرسانة خلال القرن العشرين وأوائل القرن الحادي والعشرين.

• في الخمسينيات من القرن الماضي بدأ علماء المناخ في تتبع الزيادة السنوية في متوسط ​​تركيزات ثاني أكسيد الكربون العالمية في الغلاف الجوي، والتي ارتفعت من حوالي 316 جزءاً في المليون من حيث الحجم (ppmv) في عام 1959 إلى 390 جزء في المليون بعد نصف قرن.

• يؤكد العديد من علماء المناخ أن تراكم ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي قد ساهم في ارتفاع عالمي في متوسط ​​درجات الحرارة السطحية بمقدار 0.74 درجة مئوية (1.3 درجة فهرنهايت) بين عامي 1906 و2005 وفقدان الجليد البحري في المحيط المتجمد الشمالي وانهيار الجروف الجليدية على طول شبه جزيرة أنتاركتيكا وانخفاض حجم الأنهار الجليدية الجبلية والتغيرات في أنماط الطقس السائدة وتكرار حدوث الظواهر الجوية المتطرفة في أجزاء مختلفة من العالم.

• علاوة على ذلك تمتص المحيطات الكثير من ثاني أكسيد الكربون المنطلق في الغلاف الجوي من الأنشطة البشرية، وقد أدى هذا الامتصاص إلى عملية تحمض المحيطات، وانخفض الرقم الهيدروجيني لمياه البحر بمقدار 0.1 بين حوالي 1750 و2010 بزيادة 30 بالمائة في الحموضة.

• يخشى علماء البحار من أن الزيادات المستمرة في حموضة المحيطات ستبطئ وربما توقف بناء الشعاب المرجانية في أجزاء كثيرة من العالم، وتذيب أصداف وهياكل الرخويات والشعاب المرجانية وتتداخل مع عمليات التمثيل الغذائي للحيوانات البحرية الكبيرة.

• نظراً لأن الشعاب المرجانية هي محاور للتنوع البيولوجي في المحيطات، فمن المحتمل أن يساهم فقدان الشعاب المرجانية في زوال العديد من الأنواع البحرية الأخرى، إما بشكل مباشر من خلال فقدان الموائل، أو بشكل غير مباشر من خلال التغييرات في سلاسل الغذاء البحرية.

• تشمل التغييرات الأخرى التي يسببها الإنسان في الغلاف المائي بناء السدود وتحويل الأنهار والجداول والاستخراج السريع للمياه الجوفية من طبقات المياه الجوفية العذبة وإنشاء مناطق كبيرة مستنفدة للأكسجين بالقرب من مصبات الأنهار.

دليل حقبة الأنثروبوسين في طبقات من الصخور:

يجادل العديد من العلماء الذين يدعمون إضفاء الطابع الرسمي على حقبة الأنثروبوسين أن تأثيرات بعض التغييرات الجيولوجية ستخلق توقيعات فريدة في طبقات الصخور، ويجادل بعض هؤلاء العلماء بأن زيادة معدل تآكل التربة من الزراعة المكثفة وتحويل استخدام الأراضي سيترك بصمة في طبقات الصخور، في حين يؤكد آخرون أن مثل هذه العلامة ستكون بالكاد ملحوظة وأن التغييرات الأخرى ستكون أكثر وضوحاً.

على سبيل المثال يؤكد العديد من العلماء أن ارتفاع درجات حرارة الهواء على السطح الناجم عن الاحتباس الحراري قد تسبب في ذوبان الأنهار الجليدية والجليد القطبي وتوسع مياه البحر، وكلاهما ساهم في ارتفاع ملموس في مستوى سطح البحر العالمي، وسيؤدي ارتفاع المياه إلى تغيير طبقات الأرض في بعض الأماكن عن طريق غمر المناطق المنخفضة والسماح للمحيطات بتوصيل الرواسب إلى الداخل إلى مسافة أبعد مما هي عليه في الوقت الحالي.

علاوة على ذلك مع انخفاض الرقم الهيدروجيني لمياه البحر، فإن العمق الذي تتشكل فيه معادن الكربونات (مثل الحجر الجيري والطباشير) في المحيط سيكون أقل ضحالة مما كان عليه في أوقات ما قبل الصناعة، وستذوب العديد من تكوينات الكربونات الموجودة مسبقاً استجابةً للزيادات في حموضة المحيطات، مما يترك بصمة لطبقات داكنة مذهلة من الصخور المستنفدة للكربونات.

إلى حد بعيد فإن أهم دليل على وجود الأنثروبوسين في طبقات الصخور سيكون بسبب الزيادة الهائلة في حالات الانقراض التي تحدث خلال هذه الفترة، ولاحظ العديد من علماء البيئة أن معدل انقراض الأنواع الذي حدث منذ منتصف القرن العشرين كان أكثر من 1000 مرة من فترة ما قبل الصناعة، وهو ما يعادل وتيرة الانقراضات الجماعية الأخرى التي تحدث على مدار تاريخ الأرض، حيث ينبع معدل الانقراض السريع من التحويل المستمر للغابات والمناطق الطبيعية الأخرى إلى الزراعة والأراضي الحضرية والتغير المناخي المتسارع الناتج عن التغيرات في دورة الكربون.